Alessandro Melillo's weblog

	by Sigmund - 1IHPC FX-10 - modifiche e sperimentazione

Back Descrizione Modifiche Antenne Accessori Tips Specifiche Tabelle Docs Callsigns Database Ricerca Callsign Lista dei Callsign Contattami	Documentazione ed articoli In questa sezione si raccolgono articoli vari legati alla costruzione di antenne, alla modellazione, all'attivita' radio, alla sperimentazione. Buona lettura! NEW Il modo perfetto: MT63 NEW Trasmissione in digitale a distanza: recensione Hack per la scansione dei toni Adattamento del quarto d'onda Trasmettere in digitale Trasmettere in digitale: perche'? Il modo perfetto: MT63 Volete affidabilita' per le vostre trasmissioni in digitale? Usate l'MT63. Questo modo a larga banda si e' rivelato pressoche' perfetto per la trasmissione di caratteri over FM pur essendo stato progettato ed utilizzato principalmente in HF. Il modo MT63 ha una banda larga, 1000 Hz, contro i 31 Hz del psk31, che invece e' pensato per uno specifico sfruttamento della banda ristretta data dall'SSB. La velocita' di trasmissione e' barattata con l'alta affidabilita' data dall'introduzione della FEC, la Forward Error Correction, che tramite l'accurata progettazione della codifica permette ai caratteri di essere trasmessi e ricevuti in maniera pulita e sicura. Il modo, nella specifica, e' pensato per rendere possibili qso in condizioni di forte disturbo e debole segnale; durante la trasmissione ogni carattere e' codificato con una univoca sequenza dei 64 toni utilizzati i quali permettono di ricevere ugualmente il carattere in questione anche se si perde, durante la trasmissione, fino al 25 per cento del segnale! Inoltre la FEC fa si' che i toni di disturbo come ad esempio i roger beep non vengano interpretati come segnale al contrario di quel che succede con modi come l'MFSK o il psk31. Il segnale dell'MT63 risulta, all'orecchio, come il borbottio della caffettiera ed e' difficilmente interpretato come un segnale digitale da chi lo sente in fonia, per cui nel protocollo e' prevista anche una IDENT STRING che, anteposta alla trasmissione vera e propria, avverte in CW o in fonia che si tratta di una trasmissione MT63 e non di QRM! I 12 kHz del canale standard PMR446 si prestano benissimo ad ospitare segnali digitali a cosi' larga banda (1 kHz) per cui, non potendo sfruttare l'SSB, almeno possiamo ottenere una certa precisione, che comunque risulta d'aiuto nel dx. Qualcuno potrebbe obiettare che tutto questo causa eccessiva lentezza...ebbene, pur utilizzando FEC e bassi baud rate, la velocita' pratica di questo modo risulta intorno ai 100 caratteri al minuto, ben piu' di quello che molti riescono a battere sulla tastiera del computer, per cui non dovrebbero esserci problemi di sorta. Al contrario dell'Amtor, altro protocollo con FEC, per il quale scarseggiano i programmi, l'MT63 puo' essere facilmante utilizzato con entrambe le piattaforme piu' diffuse in ambito radiantistico: GNU/Linux e Windows. In ambiente GNU/Linux il software di riferimento e' gMFSK mentre per Windows e'sufficiente utilizzare il classico MixW. Trasmissione in digitale a distanza: recensione La trasmissione in digitale modulata over FM ha fatto progressi e da una prima prova all'interno (tra camera e salotto) siamo passati ad una distanza urbana di 300 metri, 30 metri di dislivello, una collina e molti palazzi nel mezzo. La prova e' stata condotta interamente in ambiente Linux, una Debian 3.1 da parte mia ed una SuSE 9.0 dall'altra. Il software utilizzato e' gMFSK, scaricato in sorgente e compilato per l'occasione; anche se ancora si tratta di una 0.6 molte funzioni sono realizzate completamente ed il funzionamento e' ottimo. I modi usati per la trasmissione sono stati l'MFSK16 e l'MFSK8, piu' lento ma piu' affidabile. Poi c'e' stata una prova in PSK31 (BPSK) piu' veloce degli altri ma piu' soggetto ad errori poiche' non sfrutta la larga banda dei canali PMR446. Infine una prova ben riuscita di trasmissione in FeldHell. La mia stazione utilizzava la Yagi-Uda 4 elementi mentre l'altra una semplice 3/4 d'onda all'interno dell'abitazione. Immagino che con un'antenna esterna la trasmissione sarebbe stata ben piu' efficiente. Potremmo condurre prossimamente degli esperimenti di trasmissione nel piu' diffuso modo RTTY, anche se prima occorre trovare il software adatto (gMFSK ha il supporto RTTY ancora in fase sperimentale) ed il tempo per fare nuove prove. Se si riuscisse a stabilire uno standard o perlomeno una serie di modi di preferenza potrei iniziare a puntare la direttiva oltremare, nella speranza che qualcuno senta e demoduli! Alla prossima. Hack per la scansione dei toni Con l'FX-10 (nuovo e vecchio modello) e' possibile fare la scansione dei toni CTCSS in una maniera molto semplice, anche se non prevista dall'apparato. Mettiamo che qualcuno trasmetta sul canale 4 tono 26. E' chiaro che impostando il tono 0 lo riceveremo lo stesso, anche se non potremo farci sentire trasmettendo con lo 0. Come si fa per sapere quale tono stia utilizzando? Semplice: si preme il tasto F due volte (o una soltanto, se eravamo in modalita' scansione) in modo che l'indicatore del tono CTCSS lampeggi. A questo punto, si tiene premuto il tasto + in modo che i toni vengano scorsi molto velocemente. quando l'apparato si posiziona sul tono giusto e lo oltrepassa potremo sentire il click dell'altoparlante che, per un istante, attacca e stacca immediatamente. quindi basta togliere il dito dal + e tornare indietro di pochi toni con - per giungere in men che non si dica al tono che sblocca lo squelch! Oocchio che se l'altro smette di trasmettere non lo sentiremo mai, il click, quindi occorre monitorare l'indicatore di trasmissione in ingresso (l'antennina con i lampi, per intendersi) e se questi scompaiono occorre aspettare che l'altro trasmetta nuovamente prima di riprendere la scansione. Una volta presa la mano, questo sistema permette di ottenere un tono di trasmissione in due-tre secondi Adattamento del quarto d'onda Un paio di cose riguardo all'antenna da un quarto d'onda e alla modellazione software. Dunque, c'e' da dire questo: tanto per cominciare modellare in free space non ha senso se non per un puro esercizio teorico, poiche' in realta' quando si usa un pmr siamo sempre ben vicini a terra o comunque abbastanza vicini. Quindi, in EZNec o qualsiasi altro programma e' bene settare un terreno verosimile, che fara' tra l'altro cambiare alla grande i valori che si ottengono, sia di impedenza che di guadagno. Poi, per quanto riguarda l'impedenza degli stili da un quarto d'onda ci sono alcune considerazioni da fare. tanto per cominciare, non c'e' nessun bisogno di adattare l'impedenza poiche' non si tratta come si crede erroneamente di un semidipolo, che avrebbe un'impedenza caratteristica di circa 36-37 Ohm, ma di un dipolo vero e proprio in cui il secondo braccio e' "virtuale" e dato dalla riflessione ad opera della massa. In pratica, un semidipolo "lavorato contro la terra", ossia uno stilo verticale, si comporta come una ground plane in cui la terra crea una vera e propria immagine (elettrica) riflessa del braccio verticale. Per cui l'impedenza sarebbe quella di un dipolo verticale, ossia circa 74 Ohm. Pero' la teoria delle antenne ci dice che non si tratta di un dipolo a tutti gli effetti, per cui l'impedenza ha un valore oscillante tra i 37 e i 74 Ohm, valori che comunque, agli estremi, porterebbero a circa 1.5:1 di ros, che e' del tutto accettabile. Giocare con la lunghezza dello stilo ci permette dunque di arrivare non tanto ai 50 ohm di R e 0 di jX, quanto piuttosto ad un valore che possa mediare tra l'adattamento di impedenza, con conseguente basso ROS e massimo trasferimento di RF, e la risonanza dell'elemento, con conseguente efficienza dell'antenna. Non ha affatto senso avere un'antenna con ros 1:1 che pero' tutta l'energia che dissipa la irradia come calore cosi' come non ha senso cercare la risonanza perfetta quando per ottenerla siamo costretti a un ros di 3:1. Quindi, nel modellare un'antenna, sono tre i fattori da tenere di conto: il ros, la larghezza di banda e il guadagno. L'obiettivo e' quello di ottenere un buon guadagno tenendo basso il ros per il massimo intervallo possibile. Un'antenna a larga banda, anche se non serve perche' la banda e' limitata, e' utile proprio per gli apparati portatili poiche' riesce a migliorarne la tolleranza nei confronti delle capacitanze accidentali. Per intendersi, quando si tiene in mano il pmr, che e' anche piccolino, la nostra mano si accoppia capacitivamente con il pcb comportandosi come un condensatore. le caratteristiche dell'apparato quindi variano facilmente, e un'antenna finemente calcolata per guadagni eccellenti ma a banda strettissima si trovera' nella condizione di pesante disadattamento perdendo cosi' tutte le proprie caratteristiche e trasformandosi in un ragionatissimo carico fittizio. Per questo e' bene tenersi larghi con i diametri degli elementi. Io, quando ho calcolato i famosi 155 mm dell'antenna, ho usato un tubetto largo proprio per questo motivo. Un'antenna sottile ha meno banda utile, ed e' piu' suscettibile a "cambi repentini d'umore". Sono moltissime le cose che concorrono a modificare le condizioni al contorno; il nostro corpo, la nostra testa, la mano, infissi, pali, etc... Tutte cose che non possono in alcun modo ne' essere previste ne' essere ovviate, se non in minima parte usando l'auricolare/mike. Proprio per questo gli apparati portatili hanno un'ampissima tolleranza, ben piu' ampia degli apparati fissi; e comunque con queste potenze (mezzo Watt) non c'e' davvero da preoccuparsi...sfido chiunque a bruciare i finali con antenne disadattate. Io stesso ho provato a trasmettere/ricevere con una Storm 27 da CB e il pmr nemmeno scalda. Con il cb (un alan 42, 4W out) si riesce a sentire che scalda se l'antenna e' proprio disadattata, ma ci mette un po' e comunque tiene abbastanza a lungo (non l'ho mai bruciato). Alla CTE, per dirvene una, tengono i portatili (a campione, eh) in test con antenne largamente disadattate fissi in tx per ore, per vedere se i finali reggono, altrimenti non vanno in commercio. Immagino pero' che voi voleste dire non tanto "mi preoccupo per i finali" quanto "vorrei che l'antenna fosse piu' efficiente possibile". A questo rispondo solo che se uno cerca guadagno non ha alcun senso cercare di spremerlo da un quarto d'onda. Per quanto precisa ed efficiente possa essere il quarto d'onda, il suo guadagno e' pur sempre scarso e il pattern omnidirezionale, con un angolo di max.gain alto e quindi deprecabile. Il quarto d'onda serve solo ad ovviare ai problemi quali "devo stare fuori sul balcone" oppure "dal salotto non sento e devo andare in bagno". Tentare anche solo di modellare una bobina di carico per un'antenna del genere e' una perdita di tempo colossale poiche' nella costruzione di induttanze in aria la precisione e' pressoche' impossibile da ottenere, per cui avremmo bisogno di rosmetro e pazienza per tarare con cura spire, spaziatura e lunghezza dello stilo. Se si vuole un'antenna verticale da base che risuoni e abbia 50 ohm di impedenza la scelta obbligata e' una ground plane con radiali a 45 gradi. Ho pubblicato nella sezione Antenne anche il diagramma di irradiazione. Con questa arrivate attorno ai 4 dBi. Altrimenti, se volete i dx, dovete forzatamente buttarvi sulle antenne direzionali. Ma in ogni caso, finche' manca la strumentazione, per quanto riguarda l'impedenza e il ros occorre scendere a compromessi e cercare di essere piu' precisi possibile sia nella modellazione che nella realizzazione. Quel mezzo dB in piu' dato da quello 0.25 di ros in meno non vi permettera' di farvi sentire oltreoceano! Trasmettere in digitale Ho voluto fare ancora altre prove con i miei pmr446 e antenne da un quarto d'onda per sperimentare una rudimentale trasmissione in digitale. I modi che ho provato, trasmettendoli tutti over FM per ovvie ragioni sono stati quasi tutti quelli non-packet supportati da MixW, software per Windows, e parzialmente da Gmfsk e Qsstv per Linux, ossia: rtty bpsk31 qpsk31 fsk31 mfsk amtor throb mt63 e perfino sstv I PMR446 si trovavano a una distanza di circa dieci metri, dentro casa. Il risultato e' stato buono in ogni caso, qualche trasmissione ha avuto leggeri problemi ma questi sono scomparsi appena abbandonata la funzione AFC che in tutta sincerita' mi pare inutile ai fini di una trasmissione dati programmata in precedenza. C'e' da dire, pero', che tralasciando la performance in termini di baud e di ottimizzazione della banda, il protocollo amtor risulta, per trasferimenti di dati ascii semplici qual'e' una semplice chiacchierata, veramente ottimo. Il semplice controllo dell'errore mi sembra l'ideale per trasmettere anche dati binari dopo un'operazione di uuencode. La trasmissione in sstv funziona bene, ma non capisco come mai sia difficile mantenere il colore...eppure ho trasferito un'immagine in scala di grigi, e dall'altra parte pur cercando di correggere il colore, la tonalita' era sempre virata verso il rosso, il giallo, il ciano... Sapete come mai? altro appunto e' che gli FX-10 hanno il roger beep, per cui una trasmissione ha una coda di caratteri pseudo-casuali ottenuti dal tentativo che il lato rx fa di decodificare dei toni ricevuti. I caratteri "aggiuntivi" sono sempre ben distinguibili da quelli effettivamente inviati perche' il roger beep scatta dopo una breve pausa, per cui il programma che decodifica mette degli spazi o degli a capo. Devo dire che l'amtor questa coda la sopprime, non essendo trasmessa due volte come i dati veri, per cui da' ancora piu' soddisfazione. Una trasmissione packet potrebbe interpretare imprevedibilmente quei suoni e causare problemi indesiderati su un filesystem connesso al sistema... oppure dare problemi col tx delay a causa dell'attesa in coda. Checche' se ne dica, la trasmissione in digitale over fm funziona bene a brevi distanze anche se non si puo' sfruttare il restringimento della banda utilizzata per una resa in guadagno. Vorra' dire che oltre a muoverci per organizzare la trasmissione dovremo muoverci anche per migliorare il nostro parco di direttive... Trasmettere in digitale: perche'? La trasmissione in digitale, utilizzata sopra una modulazione FM qual'e' quella dei PMR446, sembrerebbe istintivamente non portare nessun vantaggio sulla fonia, poiche' non si sfrutta ne' l'SSB, ne' il restringimento di banda. Tuttavia, ragionando, si scopre che ci sono dei vantaggi nonostante le limitazioni. Il primo e' che se si prende come esempio un cw over fm, per quanto minima possa essere la convenienza, ci si guadagna in leggibilita', poiche' si eliminano fattori di disturbo "umani", come spesso ho detto del dialetto, la cattiva pronuncia, il raffreddore, l'abbassamento di voce, la gente che si mangia le parole etc. etc. e questo non puo' essere considerato che un vantaggio. Ma il cw ha pur sempre una pecca: il "decodificatore" e' umano, quindi ci vuole un orecchio allenato. Nel caso di un modo digitale, sia rtty o psk31 o cos'altro, non solo la trasmissione e' precisa "al micron", ma l'orecchio del decodificatore e' ancora un computer, con la medesima precisione. Pertanto, il vantaggio ulteriore rispetto a cw over fm e a fonia e' duplice e consiste in una diminuzione dell'errore nella rx/tx e nella disponibilita' *a video* del testo decodificato. Si capisce che, se qualche lettera va persa a causa del rapporto S/N o di qrm improvviso o cos'altro, avendo il testo sott'occhio si puo' facilmente sopperire alle mancanze proprio come si fa con un gioco enigmistico e comunque mantenere il senso del discorso. Al contrario, specialmente in fonia, se uno si mangia le parole, poi c'e' qrm, poi passa qualcuno vicino a noi e suona il clacson impedendoci di capire - fattore sempre trascurato - il discorso in brutte condizioni appare disgustosamente frammentario e incomprensibile, e oltretutto per tentare di ricostruirlo dovremmo farlo "a memoria", cosa ben piu' difficile che avere una trascrizione immediata su cui ragionare. Quindi tentare i modi digitali, anche se over FM, puo' essere un'esperienza gratificante.