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自動 CQ 呼叫器 -- CW 篇

No.40   1996 May.   p40~43,   by 李錦鴻 VR2GY CPO Box 73328 Kowloon HongKong



PiC 00
本文作者以自製的 Auto CQ Sender 搭配 TS-50S 使用

    當我們在 CW MODE 呼叫 CQ 時,有可能很久都沒有電台回應,其原因不外有下列幾種可能:

  • 電離層傳播條件不佳。
  • 天線效率不夠高。
  • 功率較低或 QRP。
  • 上線時間與目標地區的作息時間不配合。
  • 大部份活躍電台已經 QSO 過,只能等待其他電台。


自動呼叫方便省事

    無論是上述任何原因,總之就有可能需要長時間去呼叫 CQ,才能提高 QSO 成績。而若要長時間呼叫 CQ,如果的人手操作,很快就會有悶的感覺;據筆者個人發覺,很多 OM 在連續呼叫 CQ 一分鐘內,如果都沒有電台回應時,通常都會 QRT 或 QSY 了。

    現在已經有一些 TNC 電腦終端節點控制器,如 PK-232 或其他軟體等,以其和 PC 個人電腦連線,就可以自動發送或解讀 CW 資料,有不少 BV 友台都用這個方法去進行 CW 通訊。但這方法也有一些缺點:

  • 佔用了一台 PC。
  • 有些 CW 資料如 BT、AR、KN 不能連貫,對方稍有經驗就會發覺原來是與電腦通訊,而有些 OM 對此不太能接受。
  • PC 及 TNC 的時鐘訊號會對某些 DX 頻率產生干擾。
  • 體積較大,不適合野外活動。
  • 不能不斷地呼叫 CQ,等到輸入的一大段 CQ 資料發送完畢後,仍需以人手再輸入資料。

    針對這些情況,筆者就曾裝製了三個自動 CW 的 CQ 呼叫器,應用了數年,現在把其中兩個向大家介紹。

    在當初製作時,首先當然是採用 CPU 去搞,做好後上線應用,初步測試尚覺滿意,但長時間測試下來,發覺亦有些問題存在:一來對 3.5、 7MHz 的低頻段產生干擾,初時以為不過是這兩頻段的原有噪音而已,但對 14 和 21MHz 的 DX 亦有 QRM,即使用厚銅板把電路完全屏蔽,亦不能完全消除干擾現象。二來當 QRO 時,反過來高頻訊號會干擾 CPU (6502) 工作而出現 Down 機,需要 Reset 才能重新工作。根據一些友台表示,如 PK-232 的 TNC 在 QRO 後,有時亦會當掉,尤其是在 SWR 變劣時更加普遍。

    考慮到上述因素及現時自動 CQ 呼叫器的功能實在只是一個程序開關器而已,根本不需要用到 CPU 去運算,用普通的數位 IC 電路應該就可以解決的。經過幾次反覆試驗及優化後,得出如圖 1 的實用電路。


工作原理

    這個電路的工作原理如圖 2 所示,可分為四個部分,主要功能是:

Fig 02

    一、CW 的點與劃時序其實很慢 (相對於 CPU 的 Clock 訊號),因此無需用石英晶體的高頻振盪器,現時改用 NE555 產生幾百週以下的時鐘,因此就絕不會構成高頻干擾了。而為了配合 14.005、7.005 和 14.025、21.135 不同情況的 CW 速度 (前者較快),所以要加入 4.7K 的 VR 調整 CQ 的呼叫速度,範圍大約在每分鐘 5~25 組之間,應可滿足正常需要。

    二、最簡單的 CQ 呼叫程序是 "CQ DE VR2GY K"。根據標準的 Morse Codc 安排,1 Dash=3 Dot,同一碼內的間距是一個 Dot,同一 Word 內的間距是三個 Dot,不同 Word 的間距是 5 個 Dot,用這些資料計算,總共時序是 125,這與二進制的 128 接近,因此就用流行及易找的計算器 4040 來完成上述功能,4040 並且有二進制的輸出端,用起來就更加方便。

    三、CW 的訊息表示,實際上是一系列的「有」或「無」的資料,這與二進制電子訊息的 "1" 與 "0" 吻合,因此,"CQ DE VR2GY K" 的內容很容易被 IC 記憶器儲存起來。

    考慮到市場供應情況,現時就採用著名的 EPROM 2732,大家手頭上如果已有 ROM、EEPROM 等,當然亦可代用。至於 2732 的資料,在圖 1 已經表列得很清楚 (當然大家要將 Callsign 部分更改,否則,小弟會被人千夫指呢!)。

    更改的方法就按照上面第二點的 Dot 及 Dash 的計算方法便可。至於有些 Callsign 內容很長,128 個時序不足應用又怎麼辦呢?這個問題留待下文再述。

    很多友台都有 PC 的 EPROM 燒錄卡,只要將圖 1 的資料 KEY 入 PC (並用磁盤記錄起來),按著將修改自己呼號的資料燒入 2732,便可取出來應用。如果沒有 EPROM 燒錄卡時,相信在空中呼叫一定會有很多友台樂於幫助的。

    四、由 2732 或其他記憶 IC 輸出的 CW 資料,不足以驅動收發機,所以要先經由小功率晶體管 2N3053 去放大,再接到收發機的 CW 按鍵,就能自動發出 CQ 訊號。


EPROM 電路簡單易製

    圖 1 的電路不算複雜,大家只要小心裝製,成功率是很高的,全部 IC 耗電量在 5OmA 以下,所以可由收發機的 12V 電源,經 TO-5 型 5V 穩壓器便可經易取得,而這個電路由於沒有 CPU 運算部分,所以應不受收發機的 QRO 影響,但如發覺有此現象時,可以將電源獨立起來,不與收發機的電源相接,或是將驅動電路改用圖 3 的方法 (下述) 便能消除。

    2732 是一個 8x4K 的 EPROM,亦即有 8 個獨立輸出端、4K 記憶體,筆者把常用的 CW 訊息燒錄進去,使用時只需用一個單刀八擲的開關選擇便可,例如:"QRZ DE VR2GY?"、 "PSE UR NAME -AGN"、"MY QSL SURE"、"GB GL VY 73"、"CQ TEST VR2GY"、"UR RST 599"、"HPE CU AGN" 等等;但長期應用下來,發覺只常用到 "CQ DE VR2GY K" 而已。

    圖 1 的電路很簡單,體積亦小,應用起來很方便,很適合野外使用。不過在上線一段時間後,發覺亦有不足之處:不能隨意改變 Callsign;而在野外活動中,當蓄電池電壓下降嚴重,或天線 SWR 很差時,會出現時序不準的情況 (雖然通常這時多已接近野外 QSO 的尾聲,但總希望榨盡電池的最後一點能量去上線)。而因為不能隨意更改 Callsign,更把本電路變成筆者的私人機器,而不能借與友台使用,除非事先燒錄另一顆 2732,內容並改為友台的 Callsign,但這種做法就不很方便了。


改用 TTL 解碼器

    針對上述情況,筆者就將電路第三部分,即 2732 的記憶部分,改由幾個解碼 IC 去代替,"1" 或 "0" 的資料則由多個二極管的存在與否去決定,這樣便形成圖 3 的情況;同時,為了有多一種情況選擇,第四部分的 CW 驅動電路亦改由 Relay 負責,以加強抗干擾能力,又可驅動二 ~ 四台收發機,下述。當然,如果希望縮小體積,這部分採用圖 1 的驅動方法亦可。

    在圖 1 中,"CQ DE VR2GY K" 的資料全部固化在 2732 中,不能隨意更改;而圖 3 中,由 4040 IC 輸出的 128 個時序資料,改由 74141 及 74154 這些現在看來已是很古老的 TTL 解碼器,去分解成 128 個獨立輸出端;由於這些輸出端是互不干涉的,因此只要我們把與 "1" 的資料,亦即一個 Dot 的資料,相對應的時序輸出端用二極管連接起來,就可得到應有的 CW 訊號了。

    換句話說,只要啟動電烙鐵去移動二極管的相關位置,便可改變 CW 訊號的內容,這不單是 CaIlsign 部分,其他的 "1" 與 "0" 訊息方可改動,例如改為 "QRZ DE BOØK" 的內容也可以,只要是在 128 個時序內,全無問題。

    74LS154 有一個 Open Collector 的品種是 74LS159,如果找到這顆 IC,則 1N4148 的二極管就可取消,改為短路線便可,這就更方便了,但可惜由於市場供求問題,這 IC 遍尋不獲,各友台如果找到,可改用 74LS159,除了省去眾多二極管外,還有一個更大好處,就是短路線 (原二極管) 的位置改為 DIP 排系開關 (體積像 IC 一樣小),則連電烙鐵亦不需用,就可改變 Callsign 或其他內容了。


可以增加時序

    在上述兩個電路中,都存在一個問題,就是時序只有 128 個,當我們的 Callsign 較長或有特殊情況發送較長訊號時,要怎樣去解決呢?這裡有幾個方法向各位提供:

    一、在圖 1 的電路中,只要將 4040 的第 12 腳與 2732 的第 23 腳連接起來,如虛線所示,則時序立即加倍成 256,這樣如 "CQ CQ CQ DE BOØK PSE K" 的訊號亦能應付了。同理,如果把 4040 的第 14 腳與 2732 的 A9 第 22 腳連接,則訊息量更增至 512 個。至於訊息的編碼方法,方可參考圖 1 的表列去做,萬無一失。

    二、在圖 3 的電路中,要增加訊息量是要增加硬體器件的,所以如果我們只是 Callsign 增加一個字的話,可考慮取消 "De" 的訊息,這種做法在呼叫 DX 是不會遭非議的。

    三、如果取消 "DE" 都不足應用時,唯有增加一、兩個 74154 了,每增益一個 74154,可增益 16 個時序,圖 3 的電路已有畫出,相信大家都可按圖索驥。74141 的解碼器最多可推動 10 個 74154,即訊息量最多可至 160 個時序,如果仍不夠,則連 74141 都採用 74154,便可達 16x16=256 個時序。如果大家有這種需要而又對實際接法有疑問時,歡迎來函討論。


結語

    有了上述的 CQ 呼叫器,筆者最大的收獲不是在 7、14 及 21MHz 上 (無需長時間呼叫 CQ),而是在 10、18、 24MHz 這些較少電台出現的波段上;操作時,一邊自動在 18MHz 或 (及) 24MHz 上呼叫 CQ,一邊回覆 QSL 卡或做其他工作,等到有電台回應才再上線,這就十分方便。

    至於 FM、SSB 語音部分的自動 CQ 呼叫器,稍後再向大家介紹。 END

圖 1:以 EPROM 製作的 Auto CQ Sender 自動 CW 呼叫器線路。 (1965 x 1387)

圖 3:以 TTL 解碼 IC 製作的自動 CW 呼叫器線路。 (1996 x 1820)



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