BAKENZENDERTJE GESLEUTELD DOOR EEN SMARTPHONE
(2016)
CLICK HERE FOR THE ENGLISH VERSION
De bakenzender wordt gesleuteld door de audio uitgang van een smartphone.
Experimenteren met heel laag vermogen QRSS bakenzenders
Er is een groep enthousiaste amateurs die met bakenzendertjes met heel lage vermogens experimenteert. Dat kan door een lage seinsnelheid (QRSS genaamd) te gebruiken. Een punt duurt meestal zelfs 6 seconden! De meeste activiteit vindt plaats in een bandje van slechts 200 Hz, namelijk van 10139.9 kHz tot 10140.1 kHz in de 30 meter amateurband. De signalen worden gedecodeerd met een speciaal daarvoor ontworpen software programma. Mijn bakenzendertje werd gesleuteld door een WAV audio file die wordt afgespeeld op een audio speler. Maar tegenwoordig wordt in tijd gesynchroniseerd uitgezonden. De uitzending moet dan op veelvouden van 10 minuten starten. Ook de ontvangst wordt op veelvouden van 10 minuten gestart. Het voordeel is dat er dan gestacked oftewel gestapeld kan worden, een soort optelling van meerdere ontvangen signalen. Daardoor worden de zwakke signaaltjes beter leesbaar. Dit gesynchroniseerd uitzenden was niet mogelijk met de audio speler, maar wel met een smartphone! En omdat iedereen altijd de nieuwste smartphone wil hebben, zijn er genoeg oude beschikbaar! Er werd een eenvoudig programma geschreven in de gratis programmeertaal RFO basic, want met RFO basic kun je toontjes genereren en dus Morse code maken! Hieronder een screenshot van de smartphone in actie.
Screenshot van de smartphone met het eenvoudige RFO basic programmaatje.
Hobby voor luie mensen?
Is het een saaie hobby? Je smartphone sleutelt je bakenzendertje en je hoeft niets meer te doen! Genieten van een ontspannend weekend op je blote voeten, sneeuwruimen, een boom planten of in de tuin je favouriete radio tijdschrift lezen en tegelijkertijd ben je toch met radio bezig! Je schoenen en sokken ben je niet nodig, want helaas moet je thuisblijven, je bakenzendertje mag niet onbemand werken! Daarom wordt zo'n bakenzender ook wel een MEPT genoemd, een Manned Experimental Propagation Transmitter. Je kunt zeggen dat de hele wereld je thuis is, maar ik weet niet of dat acceptabel is voor de autoriteiten.
Wat deze hobby natuurlijk zo interessant maakt is waar je zwakke signaaltje wordt ontvangen. Gewone zendamateurs noemen het standaard 100 watt vermogen al "Barefoot" vermogen, omdat ze dat het minimum te gebruiken vermogen vinden. Maar een MEPT is maar 0,5 watt oftewel 200x lager. En ik gebruikte maar 10 milliwatt, dus 10000x lager dan het standaard "Barefoot" vermogen. Toch leuk dat die 10 mW in heel Europa te ontvangen is. Zelfs een 1 mW signaal is nog op veel plaatsen te ontvangen!
En technisch gezien is het ook een heel interessante aktiviteit! Je moet de exacte frequentie van je MEPT met een nauwkeurigheid van beter dan 5 Hz kunnen instellen. Voor het stacken moet het verloop minder zijn dan 1 Hz per uur. En de uitzendingen moeten in tijd gesynchroniseerd plaats vinden. Ook het maken van een ontvangst station is heel uitdagend. Toch kan dit allemaal met eenvoudige, goedkope middelen gerealiseerd worden. Het is inderdaad een ontzettend leuke, goedkope en weinig tijd vragende hobby!
Je smartphone sleutelt je bakenzendertje en je hoeft niets meer te doen!
RFO basic
Voor het maken van eenvoudige programma's kun je RFO basic gebruiken. RFO BASIC! is een dialect van DARTMOUTH BASIC waarmee je direct op je Android device programma's kunt schrijven en uitvoeren. En... het is gratis! En eenvoudig! Je kunt het downloaden op de volgende website:
http://rfo-basic.com/
Je kunt hier de app downloaden en installeren. Maar dat kan ook via de standaard AppStore op je smartphone. Hier vind je ook de documentatie en manual. Tegenwoordig willen we zo snel mogelijk resultaat. Maar het is beter en leuker om eerst een paar avonden in de manual te lezen wat voor mogelijkheden er zijn en om wat te spelen met de voorbeeld programma's die met de software meegeleverd worden.
Het menu van de ontwikkelomgeving van RFO basic en het programmaatje om de bakenzender te sleutelen.
Het menu is eenvoudig en verdere uitleg is niet nodig. Behalve de normale Basic functies zijn er ook vele die te maken hebben met je telefoon. Je kunt de GPS data uitlezen, SMS berichten uitlezen, de buzzer activeren of een foto met de camera maken. Je zou bijvoorbeeld een programma kunnen maken die om het uur een foto maakt en die je tezamen met je positie upload naar een FTP site.
Download het RFO basic programma door op onderstaande link te klikken:
Behalve het programma "qrsstx01.bas" bevat de ZIP file nog een aantal programmaatjes, resultaat van een paar dagen spelen met RFO basic.
Verbind je smartphone met de USB poort van je PC en upload het programma "qrsstx01.bas" in de directory "H:\rfo-basic\source". RUN RFO basic en selecteer dit programma met de menu keuze "Load". Nu moet je een paar regels aanpassen:
De variabele "tx$" moet gewijzigd worden in je roepnaam in morse code. Een underscore is een pauze tussen twee letters.
De variabele "fr" is de toonhoogte en hoeft niet te worden gewijzigd.
De variabele "vdot" is de tijdsduur van een dot in milliseconde.
De variabele "mdelay" is een delay en kun je op 1 of 2 zetten wanneer je niet exact op veelvouden van 10 minuten wilt starten met zenden maar 1 of 2 minuten later.
En de variabele "vstackinterval" staat op 10 voor het standaard gesynchroniseerd zenden op veelvouden van 10 minuten. Je zou er ook 20 minuten of 30 minuten van kunnen maken. Wanneer je de waarde op nul zet, wordt niet gesynchroniseerd in tijd gezonden.
Save het programma en kies de menu keuze "Run" om het programma te starten.
Verbind de koptelefoon uitgang met de bakenzender en zet het volume op het maximum. Omdat de uitgang alleen spanning en geen vermogen hoeft te leveren zal dit geen problemen veroorzaken.
Sluit je smartphone aan op de USB poort van je PC, het programma vind je in de bovenstaande directory.
In de directory Sample_Programs vind je allerlei voorbeelprogramma's.
En zo ziet dat signaal er uit wanneer dat ontvangen wordt.
Laten we nu eens kijken naar hoe je de hardware zou kunnen maken. Er zijn natuurlijk ook andere mogelijkheden, dit is mijn MEPT van maar 10 mW.
Schema beschrijving van de zender
Een kristal oscillator met BC547 transistor wordt gebufferd door NAND1 en NAND2 en versterkt door NAND5 t.e.m. 8. De schakeling met NAND3 en NAND4 is een blokgolfgenerator. Wanneer de schakelaar geopend staat, wordt de zender in frequentie gemoduleerd door deze blokgolf. Maar ook in amplitude. Gedurende de positieve helft van de blokgolf staan NAND5 t.e.m.8 allemaal aan en wordt er 10 mW geleverd. Gedurende de negatieve helft staat alleen NAND8 aan en wordt er 1 mW (of 0.1 mW, afhankelijk van de toegepaste weerstanden) geleverd. Wanneer de schakelaar gesloten staat, wordt de zender gesleuteld door het audio signaal van de smartphone. De linker BC547 versterkt dit signaal, de rechter BC547 met diode 1N4148 is de detector die er enen en nullen van maakt. De condensator van 10 uF filtert het audio uit.
Tijdens het uitzenden van een punt of een streep wordt dus met 10 milliwatt gezonden, tijdens spaties met 1 milliwatt (of 0.1 mW, afhankelijk van de toegepaste weerstanden) en wordt de zendfrequentie met 4 tot 5 Hz verlaagd. Maar voor de huidige experimenten zendt het baken beide shiften met 10 mW uit door de NAND's met de +5V te verbinden in plaats van de uitgang van NAND3.
Circuit diagram
big diagram
Temperatuurstabilisatie
De frequentie moet heel stabiel zijn. Het is best wel moeilijk om de bakenzender af te regelen op een frequentie van 10139.9 tot 10140.1 kHz en ervoor te zorgen dat deze niet verloopt vanwege temperatuurschommelingen. Met een NTC weerstand en een varicap werd een temperatuurcorrectie ontworpen en kon het verloop aanzienlijk verminderd worden. Voor een positieve frequentie drift correctie moet de NTC weerstand aangesloten worden volgens het schema, voor een negatieve correctie moeten de NTC weerstand en 68k weerstand verwisseld worden. Natuurlijk kun je ook een NTC weerstand met een andere waarde nemen. Verwissel de 68k weerstand dan voor eentje met een waarde gelijk aan de NTC. Vergroten van Cs en verkleinen van Cp vergroot de correctie, verkleinen van Cs en vergroten van Cp verminderd de correctie. Het vinden van de juiste waarde is een kwestie van uitproberen en een aantal keren afkoelen en opwarmen van de schakeling. Tussen 5 en 35 graden is het temperatuur verloop maar 4 Hz.
Ontspannend in je comfortabele huiskamer kun je met je laptop of
tablet PC op internet naar de ontvangstresultaten kijken!
Maar hoe weet je waar je MEPT ontvangen wordt?
Soms krijg je een e-mail met een ontvangstresultaat. Maar er zijn ook andere mogelijkheden voor het verzamelen van ontvangstrapporten. En dat kan zelfs ontspannend op blote voeten in je comfortabele huiskamer liggend voor de TV met je laptop of tablet PC. Er zijn amateurs die hun ontvangers aan internet hebben gekoppeld. De ontvangstresultaten worden om de paar minuten gerefreshed. Deze kun je op internet bekijken, zo'n ontvangststation heet een grabber (zoek via Google voor "QRSS grabbers"). Ook zijn er amateurs die lijsten hebben gemaakt van beschikbare grabbers. Zoek op "qrss grabber compendium" of "qrss grabber aggregator", die van Scott Harden is een hele goede, die geeft alleen de aktieve grabbers weer en ook de gestackte plaatjes en een archief van de laatste ontvangen resultaten.
Genieten van een ontspannend weekend, jij buitenshuis aan het werk op je blote voeten en je MEPT binnenshuis aan het werk met minimaal "Barefoot power", hoe onschuldig en vredig kan het leven zijn. Tijdens allerlei andere activiteiten rondom je huis ben je tegelijkertijd toch met radio bezig want er zijn altijd wel momenten om even naar de grabbers te kijken! In de tuin aan het werk, zo nu en dan even kijken op je tablet PC in de garage. Sneeuwruimen, zo nu en dan even naar de grabbers kijken op je nieuwe smartphone. Oh, KOUD...
Het 10 mW baken signaal ontvangen door YO7CKQ - (KN15pa).
Het 10 mW baken signaal ontvangen door de grabber van IK1WVQ - MAURO (JN44cb).
Het 10 mW baken signaal ontvangen door de grabber SA6BSS (JO68sc).
En mocht je absoluut geen tijd hebben om naar de grabbers te kijken, dan zijn er ook programma's (QRSS Archiver) die de resultaten van de grabbers voor je downloaden en verzamelen zodat je die later kunt bekijken. Zie bijvoorbeeld "http://www.qsl.net/g0ftd/seqdownload.zip"
Met RFO basic kun je toch ook plaatjes downloaden? Alweer een idee voor een nieuw programma, een QRSS Archiver maken met RFO basic! En met RFO basic kun je FTP upload en download doen. Kan ik daarmee overal ter wereld de MEPT op afstand aan- en uitzetten? Dan is de wereld echt mijn thuis! Allemaal nieuwe idee�n!
En wil je op een heel gemakkelijke manier een MEPT maken, dan kun je een kitje kopen voor een MEPT en een GPS module zodat je altijd op de exacte frequentie uitzendt en geen smartphone nodig bent, bijvoorbeeld de Ultimate3S: QRP Labs Multi-mode QRSS Beacon Kit.
TERUG NAAR DE INDEX PA2OHH
