venerdì 20 luglio 2018

Atene Meteo - Fac Simile in onde corte

Tra i vari servizi per la navigazione marittima, uno di questi è la disponibiltà di carte meteorologiche trasmesse via Fac-Simile.

 

Il Fac-Simile o WeFAX


La trasmissione di immagini in onde corte nel formato WeFAX (Weather Fax) avviene nel modo J3C (Portante soppressa, singola banda laterale con invio di immagini FAX) inviando riga per riga l'intera immagine, secondo un processo ben definito di scansione.
Il segnale ottenuto corrisponde ad una frequenza di 2300 Hz per il bianco e di 1500 Hz per il nero, ottenendo così una banda utile di 800 Hz.


La modulazione è di tipo FSK, anche se generalmente viene definito come FM Fac-Simile.
Vengono definiti inoltre i parametri di velocità (RPM) e l'indice di cooperazione (IOC).
Questi due parametri risalgono alla trasmissione meccanica delle carte, ovvero a quando il foglio da trasmettere veniva fissato ad un rullo rotante, il quale veniva scansionato da una fotocellula.
Quindi, con RPM si indicano i giri al minuto di questo rullo; con IOC si indica il prodotto tra il diametro del cilindro ed il numero di linee scandite nell'unità di misura utilizzata, ovvero il rapporto orizzontale/verticale dell'immagine trasmessa.
Maggiore è il numero di linee trasmesse e migliore sarà la definizione.

 

La stazione Atene Meteo - SVJ4


La stazione WeFAX Athens Meteo dell'Hellenic National Meteorological Service (HNMS), sita nei pressi della capitale Atene, trasmette su due frequenze: 4481 kHz e 8105 kHz.
Sembra che quest'ultima frequenza sia utilizzata solo nel fine settimana.
Le trasmissioni vanno dalle 0840 UTC circa alle 1100 UTC circa, con una durata di trasmissione delle singole mappe di circa 11 minuti.
Trasmette con un RPM di 120 ed un IOC di 576.

 

L'ascolto


Il 20 luglio ho effettuato l'ascolto e la registrazione di alcune mappe meteorologiche di SVJ4, sulla frequenza di 8105 kHz.
Il setup usato è il seguente:
  • Ricevitore Kenwood R-5000
  • Antenna filare 20 m
  • Accordatore d'antenna Yaesu FRT-7700
  • Software Fldigi 4.0.17

L'ascolto è iniziato alle 0839 UTC con la ricezione della prima mappa, Surface Analisys of 20 July 2018 0600 UTC. Non una immagine perfettamente definita, anche a causa del fading, ma perfettamente leggibile.



73 de Andy IV3ONZ

Link utili e bibliografia:

lunedì 9 luglio 2018

Modifica CAT al ricevitore Kenwood R-5000

Per poter collegare il ricevitore Kenwood R-5000 al computer via seriale, è necessario aggiungere un kit di modifica, fornito a suo tempo dalla Kenwood.
Dal manuale questo kit è nominato come IC-10 interface IC kit.
Si compone solamente di due circuiti integrati; a pagina 103 del manuale di servizio è indicato come eseguire la modifica:


  • Rimuovere i coperchi superiore ed inferiore;
  • Rimuovere le quattro viti laterali del pannello frontale e tirarlo in avanti;
  • Rimuovere le 5 viti (due sopra e tre sotto) che bloccano lo schermo dietro al pannello frontale e rimuovere lo schermo;
  • Inserire il kit integrati (IC54 ed IC55) nei rispettivi zoccoli. Assicurarsi del corretto inserimento dei circuiti integrati e di non aver danneggiato i piedini.



Da una ricerca in rete, i due componenti corrispondono a:
  • IC54: 8251A Programmable Communication Interface
  • IC55: CD4040 CMOS Ripple-Carry BinaryCounter/Dividers

Sono facilmente acquistabili su Ebay per pochi euro.

Eseguita la modifica, e dopo aver riassemblato la radio, non resta altro che fare la prova di funzionamento.

Collegata la radio all'interfaccia CAT (vedi post ) e collegata l'interfaccia al PC, ho usato il classico FLdigi per il test.

Ho dovuto scrivere alcune righe di configurazione per far vedere correttamente il ricevitore al programma, file che potete trovare qui.

Alla fine, FLdigi comunicava correttamente con la radio, leggendo sia la frequenza che impostando il modo.

73 de Andy IV3ONZ

Link utili:

Intel 8251A
CD4040

Interfaccia audio e CAT per modi digitali

Scoprendo le varie possibilità del comando via PC della radio, ho pensato fosse utile riunire in un unico accessorio sia il controllo harware che il collegamento audio.
 

Inoltre, questo accessorio deve occupare una sola presa USB del computer.

La soluzione è alquanto semplice:
  • La parte audio viene assolta da una comune ed economica scheda audio USB, acquistabile su Ebay per pochi euro;
  • La parte di isolamento audio è assegnata ai soliti trasformatori 1:1 da 600 Ω, cannibalizzati da vecchi modem analogici;
  • La conversione da USB ad UART (o RS232) la fa una scheda FTDI;
  • Per collegare tutte queste interfaccie ad una unica USB basta utilizzare un economico HUB.
 
Pochi altri collegamenti per aggiungere una regolazione del livello di trasmissione, quindi per regolare la potenza di uscita TX, e per collegare alcuni LED (utili per verificarne il funzionamento), ed il gioco è fatto.

Da rispettare alcune regole:
  1. Separare le masse tra ingresso ed uscita; si ottiene così l'isolamento galvanico per impedire loop di massa tra PC e radio.
  2. Se il convertitore è USB-UART, i livelli logici vanno invertiti
  3. L'interfaccia è stata concepita per ricetrasmettitori Yaesu. Per altre case, potrebbe essere necessario invertire i livelli logici verso la radio (vedi i Kenwood, per esempio...).
  4. Prevedere un interruttore per la disconnessione dei dati verso l'RTX: usando un FT-817, quando spento con il suo pulsante, ma alimentato dalle sue batterie, il connettore dati è comunque alimentato, si rischia di scaricare inutilmente le batterie.


Le regolazioni della scheda audio sono semplici:
  • Regolare il volume RECORDING AUDIO per la minima distorsione, vedere eventualmente i suggerimenti dati per programmi come FLDigi e WSJT-X.
  • Regolare il volume PLAY AUDIO a tre quarti.
  • Andando in trasmissione con un tono (funzionalità TUNE dei vari programmi software usati), regolare il volume TX (e quindi la potenza in trasmissione) sino al valore desiderato. Generalmente non deve intervenire l'AGC.

L'interfaccia è stata adoperata con successo sia con l'FT-817ND che con FT-600, effettuando un migliaio di collegamenti in RTTY, PSK, SSTV ed FT8. La regolazione del livello TX si è rilevata utile soprattutto per contrastare la banda passante in trasmissione.

73 de Andy IV3ONZ

Link utili:

FTDI
Yaesu FT-817
Yaesu FT-600
FLdigi
WSJT-X
MultiPSK
Hamsoft MMSSTV

lunedì 2 luglio 2018

Ricezione della stazione VLF SAQ Grimeton

Le VLF (Very Low Frequencies) sono una parte di spettro radio veramente interessante da scoprire. Se l'interesse è il puro ascolto, non ci sono grossi problemi nel realizzare antenne e circuiti di accordo, nonchè nell'uso di sofisticati ricevitori o convertitori di banda: basta una comune scheda audio collegata al PC e l'accorto utilizzo di software DSP.
Ovviamente, migliore è la qualità della scheda usata, migliori saranno i risultati.

SAQ Grimeton

La stazione radio SAQ di Grimeton è una stazione radio commemorativa costruita nel lontano 1923, operante sulla frequenza di 17,2 kHz con una potenza di 200 kW.



Venne usata sino agli anni cinquanta per le comunicazioni transatlantiche in telegrafia e, sino al 1996 dopo modifiche tecnologiche, per comunicazioni marine militari.

Da quell'anno, venne dichiarata Monumento Nazionale.

Due volte all'anno vengono effettuate delle trasmissioni commemorative, una nell'ultima domenica di giugno / prima di luglio, ed una nel periodo di Natale.
La portante viene generata da un alternatore Alexanderson, messo in funzione mezz'ora prima della trasmissione per gli opportuni accordi e stabilizzazione.


L'ascolto

Il primo luglio 2018 sono state fatte tre trasmissioni commemorative, la prima a partire dalle 0815 UTC. 

Il setup utilizzato è il seguente:

  • Antenna attiva VLF;
  • Scheda audio esterna Sound Blaster© Live! 24 bit USB;
  • PC Atom Windows© XP;
  • Software Spectrum Lab per la ricezione e filtraggio;
  • Software Audacity per la registrazione.



Alle 0823 sono partiti gli accordi, prima con alcune note prolungate, poi con sequenze di "VVV VVV VVV DE SAQ SAQ SAQ".


Alle 0845 la trasmissione ufficiale, sino alle 0850.


La ricezione è stata tutto sommato buona, con un rapporto S/N da 20 a 30 dB.
73 de Andy IV3ONZ

Link utili:

SAQ Grimeton
VLF Italia
Scheda Audio Sound Blaster live!
Spectrum Lab
Audacity

Accordatore d'antenna Z-Match

Per l'attività in QRP, ed avendo antenne filari, quindi a banda stretta, è necessario un sistema di accordo tra trasmettitore ed antenna.
Le caratteristiche richieste sono:
  • Frequenze di utilizzo tra 3 e 30 MHz;
  • Potenza di lavoro massima 5 W;
  • Evitare l'utilizzo di un commutatore di bobina.
  • Visualizzazione della potenza diretta e riflessa su uno strumento.
La scelta è caduta su una configurazione tipo Z-Match, ovvero un sistema di accordo a doppio circuito accordato.
Questa scelta è dovuta alla possibilità di accordare, senza commutazioni di banda, su un'ampia porzione di frequenze.
L'unica commutazione, è quella che aggiunge capacità al condensatore variabile di ingresso per operare nella parte bassa delle HF.
I condensatori variabili sono di recupero, prelevati da vecchi telai di ricevitori a valvole.


La bobina è un toroide giallo Amidon T200-6.


La misura della potenza diretta e riflessa viene fatta da un Tandem Match, ovvero dal classico sistema a due trasformatori su spezzone di linea caricati a 50 Ω, rivelatore a diodo al germanio e con due trimmer per la taratura del fondo scala.


In particolare, si deve isolare l'alberino del variabile di ingresso, in quanto è collegato in serie al sistema (isolato da massa).


L'accordatore si è dimostrato veramente utile con antenne tipo inverted V e filari end-feed, accordando senza problemi anche dipoli fuori taratura e con bassa impedenza (< 50 Ω).


73 de Andy IV3ONZ

Link utili:

Toroide Amidon T200-6

Bibliografia:
  • ARRL, "24.1 - A 100-W Compact Z-Match Antenna Tuner", The ARRL Handbook 2011
  • ARRL, "The tandem match - An accurate Directional Wattmeter", The ARRL Antenna Book 21th edition