Jak vlastně dopadl let Apolla1?

Děkuji všem, kteří se podíleli na realizaci letu Apolla1 také těm, kteří jej sledovali a pomohli nám zmapovat dění na palubě. 

Tak jak, to během přípravy vypadalo dobře (Apollo mělo před startem nalétáno několik týdnů, z toho 48 h v mrazáku), těsně před startem se začalo vše hroutit. Nejdříve jsme zjistili, že ve svém QTH nenatáhneme antény, tím bylo ohroženo i vysílání aktuálních předstartovních informací. Narychlo jsme požádali Vaška OK1DCS o vysílání, ale než uvedl do provozu maják, tak to chvíli trvalo a mezi lovci se začala šířit nejistota, jak to vlastně s tím startem dopadne. 

Pepík OK1USP připravuje závěs, který zajistí aby GPS anténa měla během letu výhled na družice

Práce na "Mysu Canaveral" na Kvildě začaly dle plánu ale objevily se neočekávané závady, které start ohrozily. Nejdříve si Milan OK1IF všiml, že meteorologický balón Pawan CPR-100 (hlavní motor) jeví na obalu známky poškození. Byla oparativně svolána porada a bylo rozhodnuto motor vyměnit. Vzhledem k sehranosti realizačního týmu, výměna motoru proběhla v rekordním čase několika minut. Mezi tím, 2. skupina připravila samotné Apollo, připojila anténu 80m a fixovala polohu GPS antény aby během letu byl stále výhled na družice. Po zapálení motorů Apollo1 odstartovalo ale jak už to tak bývá nevydržel nejslabší článek řetězu a po několika vteřinách vesmírný koráb dopadl asi 10 m od místa startu a samotný motor pokračoval v cestě do kosmu. Nevydržel závěs, kterým byla anténa 80 m připoutána k hlavnímu motoru. Samotné Apollo i anténa naštěstí pád přezily bez poškození. Pepík OK1BJH byl prozíravý a zajistil dostatečné množství paliva, takže jsme se mohli pokusit o další start. Ten se již zdařil a tak jsme mohli sledovat, jak Apollo1 majestátně stoupá. 

OK1FII (vlevo) a OK1DDQ (vpravo) pří čerpání paliva. V pozadí Pepík OK1BJH pří zajišťování poškozeného balónu

Záhy se ale začaly tvořit vrásky na na tvářích hlavních letových inženýrů OK1IF a OK1USP. Po 1. korekci výšky, bylo zjištěno, že balón stoupá příliš rychle cca 2.5m/s a tudíž bude překročena plánovaná letová hladina 4000 - 5000 m. Dále byla opravena predikce doby života Apolla1 na několik hodin. Původně jsme předpokládali, že Apollo ukončí svoji činnost po vyčerpání zdroje energie, což mělo trvat déle než 24 h. Nyní ale nastala jiná situace. Dalo se předpokládat, že balón poletí ve výšce nad 10 km a vnitřní tlak nosného plynu jej roztrhne nebo vlivem nízké teploty < -50°C selže nějaká klíčová část elektroniky. 

OK1DDQ v pozadí odpočítává poslední vteřiny před startem

Že se tragický osud Apolla1 naplňuje bylo potvrzeno asi po hodině letu. Vysadil GPS přijímač.  Po 18:06 UTC se přestala obnovovat poloha. Jen pro vysvětlení: Z důvodu úspory energie se GPS RX zapíná po 15 minutách klidu, časový údaj v relaci indikuje čas poslední fixace (dobu zjištění polohy). Pak se GPS vypne a celých 15 minut se vysílá čas a poloha zjištěná při poslední fixaci. Ostatní údaje, tj. napětí baterek a teplota se měří na začátku každé relace. Poslední platná poloha byla tedy zjištěna v 18:06 UTC a nadmořská výška v té době činila 10414 m. V GPS byla ponechána implicitní předkonfigurace "Portable", která zajišťuje měření polohy do maximální nadmořské výšky 12000 m. Předpokládám, že po 18:06 UTC překonal balón výšku 12000 m a GPS RX přestal pracovat.

Pak po necelých 2 hodinách letu vypadl signál Apolla úplně. My na Kvildě jsme ho již slyšeli hodně špatně, tak jsme si ještě chvíli dělali naději, že Apollo uletělo pouze z našeho doslechu. Když ale začaly chodit reporty, zjistili jsme, že to byla asi skutečně doba jeho zániku.

Vašek OK1DCS naštěstí natočil celý záznam letu. Ze záznamu je zajímavý především konec letu Apolla. 1:32 min záznamu - výborný signál napětí baterky 5.8 V, Teplota -31.5°C, 1:36 min záznamu - výborný signál napětí 5.9 V, teplota -31°C,  1:38 minuta záznamu napětí výborný signál, napětí 5.9 V, teplota -32°C 1:41 minuta záznamu - skokové zhoršení kvality signálu, signál téměř nečitelný, přečetl jsem bez záruky pouze teplotu -33°C. 

Nechci nikomu dávat návod, jak s uvedenými fakty pracovat. Ostatně budu rád, pokud se mnou podělíte o názory. Audio záznam není černá skříňka abychom mohli vyvozovat nějaké jednoznačné závěry. Nicméně z toho vyplývá několik zajímavých faktů. 

1. nekorespondují data GPS a teploty. Pokud přijmeme názor, že výška balónu byla > 12000 m, měla by být teplota  < -60°C

2. Balón se pohyboval přibližně SV směrem, tomu odpovídá i audio záznam, ze začátku je signál horší a postupně se kvalita zlepšuje, jak se Apollo přibližovalo k Vaškovu QTH (NR Český Krumlov).

3. Napětí baterek dávalo dle mého názoru pravdivou informaci a vypadá to, že v době smrti Apolla byly baterky v dobré kondici.

4. V době smrti minimálně pracoval MCU  a oscilátor. Nezaznamenal jsem zhoršenou kvalitu klíčování ani frekvenční drifty oscilátoru. Silně poklesla úroveň signálu. 

Jaký z toho vyvodit závěr?

No jak jsem psal, zrovna mám rozbitou křišťálovou kouli, takže přesnou analýzu nečekejte. Přikláním se k názoru že balón letěl ve výšce > 12000 m. V té době nefungoval správně teploměr, možná i z toho důvodu, že okolní teplota byla mimo měřící rozsah. Měřící rozsah DS18B20 je -55°C - +125°C. V 1:41 minutě záznamu byl již balón v pádu na zem. Pro skokovou změnu přijímaného signálu se mě nejvíce zamlouvá odůvodnění Pepika OK1USP, který tvrdí, že se v pádu obě ramena dipólu do sebe zamotají a anténa prakticky nezáří.

Na sdíleném disku Apollo jsou datové soubory ze kterých jsem vycházel. Je zde také mapa s vyznačením zjištěných pozic.  Pomocí extrapolace bylo zjištěno přibližné místo dopadu. Podle mého odhadu Apollo spadlo v okolí Albrechtic nad Vltavou viz. mapka.

Jak jsem se nakazil balonománií II.

Jak se blíží termín vypuštění Apolla, tak práce v Kenedyho vesmírném středisku na Kvildě nabírají stále vyšších obrátek. Bohužel se ale nepovedlo realizovat všechny vytýčené úkoly. Jedním z nich bylo zprovoznění interaktivní aplikace, do které by mohl kterýkoli posluchač zapisovat polohu Apolla a která by byla sdílena se všemi zájemci. Bohužel ve stávajícím QTH nemáme ani možnost instalace slušných antén, takže předpokládám, že my ztratíme kontakt po několika málo hodinách. Z tohoto důvodu budeme přijímat reporty a hlášení emailem na adrese ok1ddq@gmail.com a ok1if@volny.cz. Budeme vytvářet soubor Apollo1.kmz, který je možno otevřít například v programu Google Earth http://www.google.cz/intl/cs/earth/download/thanks.html#os=win#updater=yes. Datový soubor bude na sdíleném WEB disku https://drive.google.com/open?id=0B6Gi_xGjj_Z5YUhiMlpxeXJzN3M. Kdo bude mít zájem, může si zkopírovat soubor do vlastního počítače a sledovat dráhu Apolla.

Jak jsem se nakazil balónománií

Na rádiu je pěkné, to že dá dohromady lidi, kteří se nikdy před tím neviděli a třeba se v životě ani neuvidí. Už ani nevím, jak jsem se seznámil s libereckou partou. No "libereckou" je silně zavádějící. Vlastně jsme roztroušeni tak nějak proporcionálně od severu Čech až k jihu. Liberecká parta říkám, protože ministr všech ptákovin Milan OK1IF bydlí v Liberci a je to hlavní organizátor našich společných akcí. Na našich společných dovolených, které mají zkratku SRH (Summer Radio Hiking) se věnujeme sotování a nebo jen výletům po okolí, no a když nás to zmůže, tak je potřeba se posilnit dobrým mokem. Když je mok doopravdy kvalitní, tak má blahodárný vliv i na mozkovou aktivitu a světlo světa spatřují ty nejlepší nápady. No a kdysi před lety vznikla debata  typu, jak daleko je možné se dovolat s kvalitní anténou a minimálním výkonem. Tehdy musel být mok skutečně špičkový, protože vznikl projekt ideální antény, pracovně pojmenovaný "Sputnik". Je to anténa (půlvlnný dipól) vytažený do výšky několika km balónem. Pokud mě paměť neklame, sputniky s různě kvalitními motory (od pouťových balónků až po meteorologický balón) vyletěly celkem 4. Nad výsledky měření jsme vědecky i nevědecky mudrovali ale pro solidní posouzení stále chyběly základní údaje, a to jak daleko a jak vysoko je asi vysílací anténa. Proto vznikl projekt Apollo, kdy balón ponese radiomaják vybavený teploměrem a GPS přijímačem.

Duchovním otcem Sputniků je Jarda OK1MKX. Vyvinul a vyrobil veškerý HW. Já většinou zajišťoval pomocné práce jako kotvení Sputnika, čerpání paliva  a podobně. Při plánování projektu Apollo mě již byla svěřena důvěra a byl jsem jmenován hlavním konstruktérem. Takový profesní skok mé kariéry jsem ani nečekal. S vývojem elektroniky jsem totiž skončil před cca 30 lety. 

Ona ta myšlenka vlastně ani tak novátorská není. Radiomajáků vybavených mnohem lépe, je na trhu několik. Jenomže já si říkám, když už jsem sakra ten radioamatér a telegrafista, tak nebudu přece kupovat hotový tracker, i když má zabudovaný 70 cm modul s připojením na APRS a spoustu dalších vymožeností. Takže bylo rozhodnuto, že naše Apollo bude mít výstup CW v pásmu 80 m. Pásmo 80 m bylo vybráno z několika prozaických důvodů. Jsou běžně k dostání krystaly s kmitočtem 3579.65 kHz, V době slunečního minima toto pásmo zajistí slušné podmínky šíření a jsou k dispozici liškové přijímače, pomocí kterých je možno potom maják dohledat. Zadání naštěstí příliš svazující nebylo.

HF Výkon max 100 mW

Životnost alespoň 24 h

Výstup CW v pásmu 80 m

Hmotnost do 100 g

Nakonec se ukázalo, že to úplně triviální úloha není a vztah mezi životností baterek, výkonem a hmotností je docela kritický. VF část je řešena klasicky. Základem je Colpitsův oscilátor, řízený krystalem na kmitočtu 3.57965 MHz. Za ním následuje koncový stupeň s Mosfet tranzistorem PMBF170 (BS170) . Anténa je přizpůsobena L článkem na 75 Ohm. Napájení VF části je přímo z baterek, takže výkon je závislý na vybití baterek. Pro rozsah napětí 5V - 7.2V kolísá výkon od 50 mW do 100 mW. Původně plánované baterky 2x Li.SOCl2 (3.6V) se neosvědčily, nesnášejí tak vysoké vybíjecí proudy. Nejlepší výsledky dávají baterky Li-FeS2 (1.5V). Ty ale díky nižšímu napětí musejí být 4, takže jsme zase o pár gramů těžší.

Číslicová část je založena na řídícím procesoru Atmel typ ATTiny 1634, 16 kb Flash, 1 kb Ram. Obsahuje i 2 UARTy, jeden je využit pro komunikaci GPS přijímačem U-Blox M8-Q a druhý je určen pro připojení PC. SW MCU zajišťuje transparentní propojení obou portů, takže je možno monitorovat komunikaci mezi MCU a GPS a konfigurovat GPS. Vedlejším produktem tohoto řešení je vlastně takový zjednodušený vývojový systém pro GPS. Stav GPS je indikován tříbarevnou LED. Červená LED indikuje zapnutí GPS, Zelená LED indikuje aktivitu na kom. portu GPS a modrá indikuje stav fixace GPS. Po zafixování bliká s 10 s přestávkou. Počet bliknutí indikuje počet zachycených satelitů pro výpočet polohy. Z důvodu úspory energie funguje indikace led pouze hodinu po zapnutí a pro nadmořskou výšku (ASL) < 1000 m. Jelikož jsem neměl s konstrukcí GPS přijímačů zkušenosti, nechal jsem si otevřená zadní vrátka a přípojil k MCU řídící signály EXTINT a TIMEPULSE. Nakonec jsem je nevyužil ale naštěstí ATTiny 1634 má dost I/O, tak jsem šetřit nemusel. Z důvodu úspory energie je nutno rovněž vypínat GPS RX. To dělám rovněž HW pomocí tranzistoru Q1 (BC807). Interní paměť GPS, kde jsou uložena data pro výpočet polohy je trvale napájena. Jako GPS anténa slouží keramická Path anténa 13x13 mm. Je to nejslabší článek Apolla. Úroveň signálů ze satelitů je nízká a je třeba šetřit každým dB. Standard, který je nejrozšířenější 25x25 mm jsem zavrhl z důvodu rozměrů a hmotnosti. Nakonec, když jsem zvětšil zemní plochu kolem antény a oddělil napájení GPS tlumivkou se zafixuje i v podkroví. Venku s výhledem na oblohu 1. fixace trvá několik minut, v podkroví třeba i 30 minut. Napájení číslicové části dělá měnič MCP16301. Pracuje v základní katalogovém zapojení.

Relace je ve tvaru:

V V V de OK1DDQ/AM  UTC HHMM - LAT XX.XXX - LON XX.XXX - ASL XXX M - SUP XX.X V - TMP XX.X C

UTC - Čas UTC, kdy byla zjištěna poloha. Udávají se hodiny a minuty

LAT - zeměpisná šířka ve stupních. znaménko - indikuje jižní šířku, například 49.9542° SŠ

LON - zeměpisná délka ve stupních, znaménko - indikuje západní délku například -14.2568° ZD

ASL - Nadmořská výška v metrech

SUP - Aktuální hodnota napájecího napětí ve voltech

TMP - Aktuální teplota ve °C

Po relaci následuje z důvodu úspory energie asi minutová přestávka, ve které se vysílají pouze tečky. V době zjišťování polohy přechází TX rovněž do tohoto úsporného režimu. Teplota a napětí se měří před každou relací.

Výše popsaný SW je verze 1.0. Do letošní SRH 2016 od 11.6. do 18.6. doufám dospěji do vyšší verze. V plánu je především zrychlit fixaci GPS, aktivovat před vyčerpáním baterek dohledávací režim, aktivovat režim snížené spotřeby MCU mezi relacemi a několik dalších vylepšení.

Budeme rádi, pokud budete sledovat 1. let Apolla a pokud a pokud se aktivně zapojíte. Nápadem se můžete zapojit již nyní. Rádi bychom aby let Apolla nebyl pouze záležitostí účastníků SRH 2016 ale aby se dokázali zapojit i ostatní u vlastních rádií. Proto hledám nějakou aplikaci, nejlépe mapovou, do které by mohli zapisovat aktuální data z Apolla i ostatní. Pokud se záměr zdaří, Apollo bude pracovat minimálně 24 hodin a nám na Šumavě zmizí z radarů po několika hodinách. Bylo by pěkné, kdyby ostatní, kteří jej uslyší mohli převzít štafetu a udržovat aktuální data a po přistání jej případně pomohli dohledat.

Digitální VFO pro TCVR K1

Asi tak před 2 roky jsem si pořídil stavebnici TCVR K1 od firmy Elecraft. Mě totiž jejich konstrukce připadají takové promyšlené, vyladěné, zkrátka cesta, jak z minima dostat maximum. Také v tom byl kousek nostalgie, protože K1 je na rozdíl od svých následníků čistě analogové rádio. CPU tam obsluhuje pouze displej, přepíná pásma a pod. Signál je zpracováván analogově. Stavba se zdařila, pro drobném ladění a doletování zapomenutých součástek, rádio hraje a já mám novou hračku na SOTU. Jenomže po prvotní eufórii, jsem začínal lehce střízlivět. Přece jen mě všechny možné digitální technologie nějak poznamenaly a mě začalo vadit VFO. K1 má klasický LC Colpitsův oscilátor laděný varicapy. Nějak jsem si nemohl zvyknout na to courání. Doma to ještě šlo, když se neměnila okolní teplota, tak se oscilátor po nějakých 10 minutách usadil a změny frekvence byly téměř neznatelné. Pouze takoví operátoři, s rentgenovýma ušima, jako například Milan OK1IF, mě neustále během spojení informovali, jak daleko jsem se s aktuální frekvencí odchýlil.
Konečné rozhodnutí s tím něco udělat padlo na jedné krásné podzimní SOTĚ, kdy už bylo docela chladno, tak jsem se usadil na takové příjemmné pasece, kochal se okolní krajinou a nechal se rozmazlovat posledními slunečními paprsky. Tenkrát to dokonce i chodilo, pileup byl výborný celkově nějakých 40 QSO. Mělo to jej jednu chybu, kterou jsem zaregistroval až, když jsem balil. Když jsem skončil a vypínal rádio, byl jsem asi o 1 kHz vedle než když jsem začínal. Prostě jsem propadl provozu a zapomněl korigovat frekvenci, VFO se vydalo na cestu a ostatní stanice v mém okolí jsem nemilosrdně převálcoval. Tedy ne já se svými 5 W ale ten chumel volajících s těmi 100 a více Watty, které jsem za sebou táhnul.Tímto se tedy postiženým dodatečně omlouvám. Nebyla to arogance ale pouze mladická nezkušenost. Hi.
Začal jsem nad tím přemýšlet, projíždět Internet a nakonec padlo rozhodnutí, nahradit původní LC oscilátor DDS. Inspiroval jsem se především na stránkách Petra OK1XGL http://www.mlab.cz/Designs/HAM%20Constructions/HF_TRAMP/DOC/HF_TRAMP.cs.pdf
a Steven KD1JV http://www.qrpkits.com/files/PFR-3A%20manual.pdf
Rozhodl jsem se použít DDS od Analog Devices AD9834, především kvůli nízké spotřebě a ceně. Mnozí by jistě namítli, že se jedná o prehistorii v DDS obvodech, že jsou rychlejší, s kvalitnějším převodníkem a pod. Vzhledem k tomu, že nahrazuje VFO s rozsahem přeladění 2.99 - 3.08 MHz, tak je až moc dobrý. Horší je to s kvalitou výstupního signálu. Ten obsahuje velké množství harmonických frekvencí, které je potřeba odfiltrovat pí-článkem na výstupu z DDS. Jestli bude verze 2, tak asi ještě jeden čánek přidám.
Vlastní zapojení nebudu podrobně komentovat. V případě AD9834 jedná o základní katalogové zapojení. Pro řízení je použit MCU Atmel ATMEGA 8 (88). Za zmínku snad stojí pouze ovládání. Původně jsem myslel, že využiji pro ladění 10-otáčkový potenciometr pro Varicap. Když jsem to ale přepočítal, tak jsem zjistil že při požadovaném rozladění 80 kHz by teoretický ladící krok s 10-bitovým AD převodníkem byl cca 80 Hz a vzhledem k jeho nestabilitě spíše 160 Hz. Přemýšlel jsem i nad 12-bitovým AD převodníkem ale to dost zesložiťovalo a prodražovalo konstrukci. Zanedbatelná nebyla ani spotřeba. Rozhodl jsem se tedy nahradit potenciometr encoderem, u kterého bude možno ladící krok měnit. A jelikož jsem maximalista, vybral jsem encoder s barevně prosvetlenou hřídelkou aby bylo možno indikovat aktuálně navolený ladící krok.
Další problém na sebe nenechal dlouho čekat.  Když jsem DDS rozchodil na bastldesce, začal jsem přemýšlet, jak to zabuduji do K1. Normálně bych to vysadil vedle desky filtrů na distanční sloupky nad základní desku. Jenomže já jsem do tohoto prostoru umístil interní akumulátor. A toho jsem se vzdát nechtěl. Nakonec jsem se rozhodl pro trochu odvážné řešení. Desku DDS jsem umístil pod zkákladní desku TCVR. Mezi spodním krytem a základní deskou je prostor asi 5 mm, pečlivě jsem oštípal zaletované vývody na základní desce, DDS je celá osazena SMD, tak tam alespoň nebylo nic na štípání. Hi. A do tohoto prostoru jsem na 2 mm distační sloupky umístil desku digitálního VFO. Na základní desce K1 jsem dokonce našel 2 díry pro přišroubování, takže v podstatě nic nebránilo v pokračování.
Nyní jsem mohl přistoupit k řešení posledního problému, do jakého místa injektovat signál z DDS. Ačkoli to tak ze začátku nevypadalo, nakonec jsem se drobet zapotil i s tímto. Originální VFO mělo poměrně velkou amplitudu cca 2.5 Všš. Z DDS vycházel signál asi 0,3 Všš. Na příjem by to stačilo, i když dost klesla citlivost RX. K1 má v zesílení velkou rezevu. Jenomže signál z DDS nevybudil koncový stupeň, čímž jsem z K1 udělal QRPPP rádio. Takže jsem stejně musel řešit, jak dostat signál z DDS alespoň na úroveň 2 Všš. Nechtěl jsem základní desku K1 úplně vybílit, kdybych náhodou musel hodit zpátečku a uvést ji do původního stavu, aby s tím nebylo tolik práce. Nakonec to dopadlo tak, že jsem z desky vyletoval C11, C12, D17, L1. C5 jsem na straně L1 vytáhl ze základní desky a zaletoval do DDS. Q8 (J309), ze kterého se stal emitorový sledovač, jsem nahradil PNP tranzistorem v zapojení se společným emitorem a nastavil mu zesílení 8. Tím jsem do R5 i Q9 dosáhl stejné úrovně signálu jako v případě původního VFO a výkon šel opět při plném napájení nastavit na 7 W. A já jsem opět nucen používat atenuátor. Hi.

No a jaké jsou první dojmy? Vesměs převažují pozitivní pocity, i když na nějaké zásadní hodnocení je ještě příliš brzy. Mohu ovšem konstatovat, že základní cíl byl splněn. VFO je stabilní, sluchem, se kmitočtová nestabilita nezjistí. Obavy jsem měl především, že dojde ke zhoršení kvality signálu vlivem vyšší úrovně intermodulačních produktů, které tam zanese digitální VFO. Na spektrálním analyzátoru by se to jistě projevilo, poslechem jsem to ale nezjistil. Projevila se jedna nepříjemná věc. Při ladění pravděpodobně dochází ke krátkodobému výpadku signálu. To nesnáší digitální stupnice K1 a během ladění se na displeji objevují nesmyslné hodnoty frekvence. Když se encoder zastaví, hodnota je opět v pořádku. Během ladění je ve sluchátkách slyšet slabé lupnutí při každé změně frekvence. Na SW řídícího MCU ještě pracuji, uvidím jestli se to povede potlačit. 
Na závěr ještě informaci. Jestliže někdo bude mít zájem upgradovat svoji K1, na disku na google budu mit kompletní dokumentaci, napište, zařídím přístup. Nechci to totiž nechat úplně otevřené. Zbyly mě profesionálně vyrobené plošné spoje a další materiál. Vážným zájemcům to odprodám, případně desku osadím a oživím, pokud se nebudete cítit na SMD.

Jakou anténu na SOTU

Čas kvačí, léto je již pomalu v poločase a já stále nestíhám realizovat své plány. Teď mluvím samozřejmě o připravované radioamatérské expedici SHR2011. To co bylo jednoduché, tj. dalo se nakoupit jsem již koupil. S novým rádiem Tramp z dílny Petra OK1XGL jsem ve skluzu, tak jsem se rozhodl, že vyzkouším alespoň novou anténu.

Základem mé techniky na expedici bude pochopitelně moje SOTA výbava. to je TCVR PFR3, LiPo baterka 2200 mAh, cestovní pastička Palm Radio a drátová anténa pro 7, 10 a 14 MHz. Se slzou v oku jsem se rozloučil se svým teleskopem 12.5 m protože budu potřebovat v batohu místo pro takové zbytečnosti jako spacák, karimatku, proviant a podobně.

Vertikální instalace 1/2 G5RV

Jak tedy s anténou. Po všech pokusech, které jsem udělal se na mých SOTA výpravách nejvíce osvědčila 1/2 G5RV tedy dipól 2x7.7 m + 5 m dvojlinka. Přestože program MMana, této anténě moc šancí na 7 MHz nedává, s 5 W dělám prakticky celou Evropu a dokonce jsem někde na netu četl, že v Anglii patřím k těm silnějším stanicím ve Střední Evropě Hi. Nicméně jsem musel anténu trochu dopracovat. První problém byl v tom, že anténa má vysokou induktivní složku na 7 MHz, takže se na Smithově diagramu nachází těsně nad severovýchodním obzorem. ATU zabudovaný v PFR3 z tohoto místa nedokázal vybruslit. Takže jse si pohrál jednak s ATU, změnil jsem transformační poměr a anténa dostala slušivý zkratovaný pahýl. Na ostatních pásmech se to projevilo spíše negativně ale 7 MHz ladí 1:1. Tuto anténu montuji většinou vertikálně na laminátový teleskop. Vertikální montáž preferuji především proto, že naše české kopce jsou většinou hustě zalesněny a dostat horizontální anténu třeba pouze do 5 m bývá většinou problém.

Dále na SOTĚ používám také anténu LW lambda/2 pro pásmo 7 MHz. Není to špatné ale mám pocit, že je to horší nž dipól, mění se to, jak aprílové počasí. Někdy mám pocit, že funguje přímo suprově a někdy mám starosti udělat 10 QSO na 7.032 MHz. Navíc ji ATU pořádně nevyladí a v terénu je prolém s pořádným VF uzemněním.

Rozhodl jsem se tedy opět pro dipól, s tím, že odstraním alespoň ten pahýl, který anténu zbytečně zatěžuje a ztěžuje instalaci a zabírá místo v batohu. Předpokládal jsem, že bude stačit jen mírně prodloužit původní dipól 2x7.7 m tak aby se zvýšila reálná složka impedance a snížila reaktanční. Můj přítel MMana se mnou vcelku souhlasil. Rozdíl se projevil pouze v míře prodloužení. Zatímco já jsem byl ochoten připustit maximálně dvoumetrové prodloužení abych mohl anténu montovat vertikálně na teleskop bez přílišné deformace vyzařovacího diagramu, MMana požadoval alespoň 4 m. To už mě připadalo škoda nevyužít rovnou rezonanční délku pro 7 MHz. Střihl jsem tedy dipól 2x10.7 m a k tomu dvojlinku 8 m. Nedočkavě jsem připojil rádio a rozdíl byl patrný již na příjmu. Signály byly v nebývalé síle. ATU v PFR3 anténu s přehledem naladil na všech pásmech.

Dipól 2x 10.7 m instalovaný jako invertované V

Jak to dopadlo v praxi? Používám ji už asi měsíc, tak doufám, že mé informace nebudou příliš zkresleny aktuálními podmínkami šíření. Po počáteční euforii se dostavilo lehké vystřízlivění. Místní stanice skutečně mírně zesílily. Začal jsem dělat více OK stanic, z DL, OE, HA jsem dostával lepší reporty ale výrazně snížil počet angličanů, zhoršily se reporty z HB9 a F. Myslím, že se projevily nevýhody antény v malé výšce nad zemí. Uvědomil jsem si také, že ten vertikální dipól není pouze z nouze cnost a že se v nouzi nechá použít i jako DX anténa. 

No a jak to dopadne s SHR2011? Když jsem vyházel z batohu ty hromady drátu a bezradně jsem nad tím kroutil hlavou, tak jsem se rozhodl nakonec pro LW anténu. Dal jsem si dohromady všechny + a - a zjistil jsem, že tolika místa v batohu přece jen nemám, tak jsem se rozhodl, pro anténu, kterou sice příliš nemiluji ale znám jednoho nejmenovaného radioamatéra (OK1IF), který na ni nedá dopustit. Tak vyzývám všechny příznivce SHR2011, především ty doma, pilně monitorujte přes den 7.032 a večer 7.028 abych si drobet opravil mínění o LW anténách

TCVR Tramp - část 2.

Po výrobě enkodéru pro ladění TCVR jsem se pustil do karty CPU. Tu jsem osadil, jenže pak se objevily nějaké mechanické nedorazy, tak jsem práce na ní přerušil a věnoval se konstrukci rádia. Původní konstrukce Petra je mechanicky optimalizovaná. V použité krabičce o rozměrech 45x103x105 mm je prostor využit 100%, nemá žádná volná místa. 

Původní konstrukce TCVR

Jenomže to neznáte Jirku. Tomu není nikdy nic recht. Tak vymyslel, že do krabičky vpašuje ještě akumulátor a anténní tuner. Tím se ovšem celá konstrukce od základu změnila. Navíc jsem se rozhodl, že to bude soťácké rádio, které budu nosit v batohu, takže rozměry musí být opět minimalizovány. Na ATU jsem si sehnal proměnnou cívku a ladící kondenzátor ze starého tranzistorového rádia. Baterku jsem vybral z nabídky Turnigy LiPo 3S1P 2650 mAh o rozměrech 98x26x30 mm. 

Pak následovalo několik večerů, které jsem strávil u počítače vybíráním ruzných přístrojových skříněk a laděním mechnické konstrukce. Práce to byla poměrně jednotvárná, našel jsem vhodnou skříňku, pokusil jsem se do ní umístnit jednotlivé komponenty, následně jsem řešení zavrhl  a hledal jsem dále. Úměrně tomu, jak rostla htomada zmuchlaných papírů v odpadkovém koši, klesalo moje konstruktérské sebevědomí. Všechny návrhy s typovými skříňkami vycházely rozměrově nevhodné a už vůbec jsem nemohl pomyslet na to že bych konstrukci optimalizival jako Petr OK1XGL. Rozhodl jsem se tedy, že se oprostím od typových skříněk a udělám individuální řešení - vlastní skříňku. 

Vzhledem k tomu, že nemám zámečnickou dílnu, jsem musel volit řešení, při kterém vystačím pouze se základními nástroji, jako vrtačka, pilník a pod. Nejvhodnější se mě zdá řešení FischerElektronik fischerelektronik.cz , které má v nabídce kromě širokého sortimentu typových skříněk i rohové a boční hliníkové profily pro výrobu skříněk. Pak stačí už jen nastříhat a svrtat rovné plechy a skříňka je hotová, vzhled poměrně atraktivní. Ještě mám v živé paměti, moje konstrukce z mládí, kdy jsem si skříňky vyráběl většinou ze dvou plechů ve tvaru U. Kdo to někdy dělal, ví, jak je složité plechy přesně naohýbat aby to potom lícovalo. To jsem nezvládal ani tehdy a dnes už vůbec. 

S novým elánem jsem se vrhnul do kreslení ale stále to nebylo ono. Nakonec jsem to vyřešil do krabičky o rozměrech 200x110x50 mm. To jsem rovněž nepovažoval za konstruktérský úspěch. Na druhé straně, vzhledem k tomu, že ovládací knoflíky cívky i kondenzátoru ATU musely být na předním panelu nebyla šance na výraznou redukci šířky 200 mm. Nakonec jsem se rozhodl pro řešení, jaké ve svých TCVR K1, K2, K3 používá firma Elecraft. Jedná se L-článek, kde je indukčnost i kapacita přepínána pomocí relátek. Rozhodl jsem se že ovládání ATU bude řešeno jednočipovým procesorem abych minimalizoval počet ovládacích prvků na předním panelu, případně, že udělám automatický ATU. Takový ATU se vejde na kartu o rozměrech 100x40 mm a vše potom budu schopen umístit do skříňky 160x115x50 mm. 

To se mě již jeví jako rozumný rozměr do batohu. a dokonce to i splňuje moje maximalistické požadavky. Pochopitelně nic není, tak jednoduché. S tunerem bude dost vývojové práce. Rozhodl jsem se tedy práci rozdělit do dvou etap. V 1. etapě udělám TCVR se zabudovaným akumulátorem a s rezervou pro ATU. Ve 2. etapě udělám ATU řízený CPU. Docela by mě potěšilo, kdyby zareagovali konstruktéři abych nemusel prošlapávat tolik spepých cestiček.

TCVR Tramp - část 1

Jak jsem psal v předchozím příspěvku Jaké rádio na SOTU rozhodl jsem se pro stavbu TCVR Tramp z dílny Petra OK1XGL. Petr doporučuje logicky začít procesorovým modulem, který obsahuje i NF část aby bylo možné zkoušet další karty. K procesorovému modulu patří enkodér udělaný z kuličkové myši. Je na samostatném plošném spoji a obsahuje několik SMD součástek. Bral jsem to jako tréning na skutečnou práci s SMD.

Takhle od stolu to vypadalo jednoše. Vypreparuji z myši inkrementální čidlo, připevním na desku a hotovo. Jenže skutečnost byla poněkud jiná. Vydundal od svých známých několik kuličkových myší, rozebral je a dostavilo se nepříjemné rozčarování. Kolečko se štěrbinami bylo mechanicky spojeno s se skeletem myši a dioda s fototranzistorem byly zaletovány do PCB. Dlouho jsem si lámal hlavu ale nevymyslel jsem jak to spolehlivě namontovat do TCVR. Vymyslel jsem tedy plán "B" a rozhodl že místo ladícího knoflíku tam udělám 2 tlačítka UP, DOWN a požádal jsem Petra o úpravu SW. Petr se zamyslel a nabídl se, že prohrabe svůj "sklad" a pokusí se najít tu správnou myš Genius Mouse One. Skutečně se mu to podařilo a mě již nic nestálo v cestě. Toto je jediná myš, která mě prošla rukama, která má celý systém tj. kolečko s diodou a fotodiodou mechanicky spojen s tištěným spojem.

Nakoupil jsem součástky, doma je vysypal na stůl a začal meditovat. SMD Součástky byly napáskované, což bylo dobře. Neumím si představit, co by se stalo kdybych to vysypal na stůl a pak kýchnul. Asi bych už ty černé pidižvíky o rozměrech 0.8 x 0.5 mm nenašel. Jak je ale od sebe rozeznám? Vzal jsem si na pomoc lupu a moje šťastná hvězda se opět naplno rozářila. Součástky měly na sobě potisk. Zkusmo jsem vzal jeden odpor, změřil jej multimetrem a ono to sedělo.

Začal jsem řešit otázku č. 2. Jak je přiletuji na desku? Vzpomněl jsem si, že při nějaké příležitosti jsme klábosili v radioklubu o SMD a někdo prohlásil, že součástky přilepí vteřinovým lepidlem a pak pohodlně zaltuje. To se snadno řekne ale hůř se to zrealizuje. Pokusil jsem se přenést kapku lepidla pomocí párátka. Jenže lepidlo bylo mimořádně zlomyslné a mě se nepovedlo kapku umístnit na hrot párátka, jak by to bylo asi optimální. Nakonec jsem pomocí druhého párátka dostal lepidlo na desku. Jenže jsem zapatlal mnohem vetší plochu, než jsem plánoval. počkal jsem až lepidlo zaschne a pak jsem se pokusil pájecí plošky očistit. Zaletování se celkem zadařilo, i když i ten nejtenčí hrot, který mám je příliš silný. Přece jen budu muset modernizovat strojový park. Zřejmně by se tato metoda nechala vylepšit ale mě vadilo, že i kdybych kapku lepidla umístnil přesně pod součástku, v okamžiku, kdy na ni přitlačím součástku, se rozteče a nezabráním aby se lepidlo nedostalo na letovací plošky.

Konec dobrý, všechno dobré

Vzhledem k tomu, že tištěný spoj byl oletován, vyzkoušel jsem 2. metodu. Bez lepidla jsem umístnil součástku, přitlačil pinzetou a na jednom konci nahřál pájkou. Chytlo to celkem slušně, neodpadlo ani, když jsem deskou poťukal o stůl. Tak jsem na druhém konci zaletoval, pak se vrátil na 1. konec a zaletoval  rovněž. Tato metoda také není úplně ideální, ne vždy se povedlo součástku přilepit pájkou, občas se posunula mimo pájecí plošky ale je mnohem produktivnější než lepení a věřím, že letované spoje budou také spolehlivější. Docela by mě potěšilo, kdyby zareagovali bastlíři a podělili se o zkušenosti s letováním SMD součástek. To nejhorší CPU a DDS mám totiž stále před sebou.

Nakonec přišla sladká třešnička na dortu. Připojil jsem napájecí napětí a zkusil funkčnost. Naštěstí tam toho nebylo příliš na zkažení, tak jsem si mohl odškrtnout splnění 1. bodu stavby TCVR. Hi.

Stavba Antény na 160 m

Jak to vlastně začalo? Skoro se to bojím napsat ale bude to nějakých 35 let. Tenkrát jsem začal navštěvovat radioklub OK1KPI v Písku a toužil jsem se naučit morseovku a získat vlastní koncesi. V řece Otavě od té doby proteklo hodně vody, my tehdy mladí jsme se rozprchli po republice, avšak kus Písku a OK1KPI jsme si odnesli sebou. Jako každý pachatel se vrací na místo činu, i my se čas od času zastavíme na radioklubu abychom odjeli nějaký ten závod nebo jen tak poseděli. V závěru minulého roku jsme se jako obvykle sešli na HAMfestu.  Vláďa OK1DDV měl asi po dlouhé zimě absťák. Není divu, od posledního závodu sezóny A1 Contestu uplynuly téměř 2 měsíce. Začal na Hamfestu rozvíjet úvahy o závodění na 160 m a to mě probudilo z počínající letargie a začal poslouchat. Okamžitě se vloudila otázka. "Do čeho vlastně ty stejnosměrné vlny budeme pouštět?" Radioklub totiž disponuje na KV pouze sloperem 2x13 m.

Jak je to jednoduché namontovat kladku

Probírali jsme to ze všech stran a nakonec padlo rozhodnutí postavit novou anténu, která bude fungovat od 160 m. Na hamfestu, posilněni medovinou to vypadalo asi tak snadno, jako koupit v OBI šroub M6. Tudíž jsem se chopil iniciativy a pustil se do organizace celé akce. Na celé akci se zdálo být zajímavé, že vedle budovy radioklubu stojí 40 m vyskoký komín. Na něm by se mohla i anténa na 160 m vzdáleně tvářit jako anténa ve volném prostoru. Když jsme to začali promýšlet detailně ukázalo se že to přece jen nebude tak jednoduché. Jako obvykle problém byl s prostorem. Pozemky kolem radioklubu jsou již rozparcelované a tak musíme vystačit pouze s vlastním pozemkem. Následovala emailová konference, kde jsme se postupně dostali od megalomaských řešení až k projektu realizovatelnému vlastními silami. Dohodli jsme se, že jeden kotvící bod na komínu provedeme pomocí kladky abychom mohli snadno zkoušet různé antény. Další kotvící body umístíme podle možností.

To je zajímavé pořád stříhám a furt je to krátké

Když se ještě pochlapila předpověď počasí stanovili jsme datum realizace. Vláďa OK1DDV ještě v týdenním předstihu střihl anténní drát a zajistil izolátory a další anténní hardware. V den D a hodinu H jsem se dostavil i já. V radioklubu již panoval čilý ruch. Náčelník Tonda OK1ISA zkoušel přivést k rozumu jednoho neposlušného robota a ostaní Bob, OK1MCI, Houba, OK1JWH. Milan Říha, Karel OK1CPI, Bubák OK1VHB byli připraveni účastnit se stavby antény. Dokonce jsme se shodli na výběru kotvících bodů v areálu. Inu zamáčkl jsem slzu a pohřbil své maximalistické požadavky.

Úkol č. 1 byl namontovat na komín kladku. Tak jsem se poprvé seznámil s touto užitečnou podporou antén. Komín je celkem v dobrém stavu ale kolem žebříku chybí ochranný koš. Ještě že jsem doma nezapomněl kšandy (lezecký sedák). Vydal jsem se nahoru a celou cestu přemýšlel, co vše jsem nechal dole. Naštěstí jsem za sebou táhl lano, tak jsem se příliš neobával, že kvůli tomu němci, co se nezeptá a rovnou se zabydlí v mozku bych musel cestu opakovat. Teprve nahoře, když jsem začal montovat kladku, jsem se pořádně orosil. Představil jsem si, jak ze zkřehlých prstů vypadne nějaký štábrdlíček, který dole nenajdou a než se vrátí z OBI, tak budu ztuhlý tak, že mě budou sundavat jeřábem.
Světe div se, ač jsem tomu na začátku nevěřil lanovou svorku se povedlo namontovat bez ztráty kytičky, takže moje sebevědomí narostlo do obřích rozměrů. To jsem ovšem netušil, že mám za sebou teprve tu snadnější polovinu úkolu. Druhá půlka spočívala v protažení lanka kladkou. Napohled jednoduchá věc. Jenže to, co na zemi vypadalo jako bezvětří, se ve 40 m jevilo jako poměrně silný vítr. Problémy začaly okamžitě, jakmile jsem vytáhl lanko. Vítr je okamžitě odnesl a pochopitelně s naprostou jistotou trefilo každou věc, do které se mohlo zamotat. Dokonce i takové nevinné věci jako stupadla žebříku lano spolehlivě zamotávala. No nebudu to dramatizovat, sestup trval mnohem déle než výstup ale zato již umím protahovat 40 m lano vším, co se naskytne.

Doufám, že to bude alespoň vysílat, když to dalo tolika práce

Když jsem se konečně dostal dolů, ostatní již byli v plné permanenci. Měřily se dráty, montoval se středový izolátor a dvojlinka. V duchu jsem si mnul spokojeně ruce, že si kolegové také zacvičí. A skutečně to neměli jednoduché. On totiž fosforbronz, když se nehlídá, je jak klubko hadů. Člověk chvíli nedává pozor a povolí a anténa je zase stočená v kruzích. Nicméně jsme překonali všechny nástrahy, které pro nás příroda připravila a pustili se do poslední fáze, tj. vytažení středu nahoru a ukotvení dvou spodních konců invertovaného V. Sice to nebylo jednoduché, kolem radioklubu je spousta konstrukcí, které nám bránili jednoduše vyzvednout anténu do výšky ale už jsme měli praxi a bylo nás dost. Když jsme uvazovali spodní konce, byla již úplná tma. Nicméně pocit vítězství stál za tu námahu.

Jaké rádio na SOTU?

Když jsem se před třemi roky nadšeně vrhnul do sotování, s technikou jsem si příliš hlavu nelámal. Prostě jsem vzal to nejmenší rádio FT857, které jsem doma našel a vyrazil na kopec. Pak jsem mlsně pokukoval po ostatních a rozhodl se že si pořídím něco vhodnějšího. Začal jsem projíždět WEB, klábosil s kamarády a nakonec volba padla na PFR-3 http://www.qrpkits.com/pfr3.html. Také jsem zatoužil zvědět jestli budu po létech ještě schopen ubaslit provozu schopné rádio. PFR-3 je k dispozici pouze jako stavebnice.

Nechci provádět srovnání, různých rádií ani popisovat vlastnosti. Konec konců několik kritických poznámek má na svém webu Milan OK1IF. Ne že by to nebyla pravda to, co tam píše. Na sotě mě prostě tyto nedostatky příliš nevadily. Naopak jsem zase oceňoval koncepci 3 v 1 - TRX-Akumulátor-ATU.

Desky na TCVR Tramp od OK1XGL

Jenomže znáte to. Sotva jsem rozpohyboval PFR-3, červíček začal vrtat. Ono by nebylo k zahození těch 80 m, ono nebylo by k zahození, kdyby to umělo přehodit polaritu pastičky a další a další. Také moje bastlířské sebevědomí nebylo příliš silné. Postavit rádio ze stavebnice, kde máte vše napytlíčkované, vyzkoušená koncepce, kde stačí nic nezkazit a ono to funguje sebevědomí příliš nezvedne. Tak jsem začal revidovat svá předchozí rozhodnutí a rozhodl se pro konstrukci Petra OK1XGL - Tramp. http://www.mlab.cz/Designs/HAM%20Constructions/HF_TRAMP/DOC/HTML/HF_TRAMP.cs.html To už je vyšší bastlířska. Je to malé ale velice propracované rádio založené na SMD technologii. Petr byl dokonce tak hodný, že zajistil výrobu plošných spojů. Ty jsem obdržel během vánočních svátků, takže hodina pravdy právě začíná. Na tomto webu Vás budu informovat, jak pokračuje stavba a kolik slepých cestiček jsem prošlápl.