Anteny SP3L - Panadapter w transceiverze starszej generacji

Panadapter w transceiverze starszej generacji

Kiedy porównujemy transceiver starszej generacji ze współczesnym, główną rzeczą rzucająca się w oczy jest brak w tym pierwszym analizatora widma. Na szczęście, każdy transceiver może zostać wzbogacony o taką funkcję jeśli podłączymy do niego zewnętrzny odbiornik SDR i wykorzystamy go jako panoramiczny analizator widma (panadapter). Nie jest to skomplikowane i nie trzeba niczego przerabiać wewnątrz transceivera. W zależności od tego, w jakie porty jest wyposażony nasz transceiver, można do niego podłączyć odbiornik SDR w różny sposób.

Metoda nr 1 – z wykorzystaniem zewnętrznego przełącznika antenowego T/R

Jest to metoda uniwersalna, nadająca się do praktycznie każdego transceivera krótkofalarskiego. Jednakże, oprócz zewnętrznego odbiornika SDR, musimy posiadać zewnętrzny przełącznik antenowy nadawanie-odbiór (T/R). Na rysunku 1 pokazano jak podłącza się te dwa urządzenia do transceivera. Na schemacie użyto przykładowych modeli urządzeń, ale metoda ma zastosowanie także dla innych typów przełączników antenowych T/R i odbiorników SDR. Kiedy transceiver pracuje w trybie odbioru, sygnał z anteny przekazywany jest przez przełącznik T/R zarówno na wejście transceivera, jak i na wejście odbiornika SDR. Można zatem odbierać korespondenta albo przez transceiver, albo przez komputer PC podłączony do SDR.

Po przełączeniu transceivera w tryb nadawania, na jego porcie antenowym pojawia się silny sygnał w.cz. pochodzący z nadajnika transceivera. Przełącznik T/R wykrywa jego obecność i natychmiast odłącza odbiornik SDR od połączenia transceiver-antena. Zapobiega to uszkodzeniu stopni wejściowych odbiornika SDR. Zazwyczaj przełącznik T/R może być również sterowany sygnałem PTT pochodzącym z transceivera. Jeśli zatem nie ufamy całkowicie układowi do wykrywania silnego sygnału w.cz. wewnątrz przełącznika T/R, można dodać takie połączenie (nie jest ono pokazane na rys. 1) i dzięki temu być całkowicie pewnym, że wejście odbiornika SDR nie zostanie spalone podczas nadawania.

Rys. 1. Wykorzystanie zewnętrznego przełącznika antenowego T/R z przykładowym transceiverem FT-450D.

Na rysunku 1 oprócz panadaptera pokazano także inne połączenia, które zwykle już mamy jeśli podłączyliśmy swój transceiver do komputera i używamy np. programu do logowania łączności. Nie trzeba w tych połączeniach niczego zmieniać z powodu dodania panadaptera. Tworząc układ pokazany na rysunku, będziemy mogli równocześnie korzystać z aplikacji do obsługi odbiornika SDR oraz aplikacji do logowania łączności (w tym przykładzie, odpowiednio: SDRUno i Log4OM). Aby obie aplikacje mogły w tym samym czasie komunikować się z transceiverem musimy zastosować jeszcze jeden program, służący do rozgałęzienia portu szeregowego komputera. Chyba najpopularniejszym programem tego typu jest bezpłatny Omni-Rig. W ustawieniach obu aplikacji wybieramy wówczas nie numer rzeczywistego portu szeregowego komputera, ale Omni-Rig. Natomiast w konfiguracji samego programu Omni-Rig ustawiamy rzeczywisty numer portu, do którego podłączony został transceiver.

Jeśli nasz transceiver nie ma interfejsu USB, ale RS-232, a komputer ma tylko interfejsy USB, to potrzebny jest jeszcze konwerter RS-232 na USB. W przypadku transceiverów firmy Yaesu dobrze jest wykorzystać konwerter SCU-17 tejże firmy. Oczywiście, ustawienie prędkości transmisji (przepływności) w Omni-Rig musi być takie samo jak w transceiverze, gdyż inaczej nie uzyskamy komunikacji.

W układzie pokazanym na rysunku 1, nastawy częstotliwości i rodzaju modulacji są zsynchronizowane pomiędzy transceiverem i oboma aplikacjami. Na przykład, jeśli zmienimy częstotliwość pracy kręcąc gałką w transceiverze, obie aplikacje zaktualizują swoje nastawy częstotliwości. Jeśli zmienimy częstotliwość klikając na wykresie wodospadowym w aplikacji SDR, transceiver przestroi się na nową częstotliwość, a także aplikacja logująca uaktualni swoją wartość częstotliwości. Wreszcie, jeśli klikniemy wybrany DX w DX Clusterze programu logującego, zarówno transceiver jak i aplikacja SDR przestroją się na właściwą częstotliwość i ustawią właściwy rodzaj modulacji.

Nic nie stoi na przeszkodzie, aby uruchomić jeszcze jakąś aplikację, na przykład do obsługi emisji cyfrowych. Trzeba tylko upewnić się, że jest ona kompatybilna z Omni-Rig. Ona także zsynchronizuje się z transceiverem i dotychczasowymi aplikacjami.

Synchronizacja opisana wyżej jest możliwa tylko dla transceiverów wyposażonych w system CAT (Computer Aided Transceiver), czyli takich, które mają interfejs do podłączenia komputera. Jeśli nasz transceiver takiego interfejsu nie ma, wciąż można korzystać z panadaptera opartego o odbiornik SDR w układzie jak na rys. 1, jednak trzeba będzie wówczas przestrajać transceiver i SDR niezależnie.

Metoda nr 2 – z wykorzystaniem wyjścia na zewnętrzny odbiornik

Jeśli nasz transceiver ma dedykowane wyjście do podłączenia zewnętrznego odbiornika, niepotrzebny będzie nam antenowy przełącznik T/R. Następujące starsze modele transceiverów KF mają takie wyjście: FT-101, FT-101ZD, FT-102, FT-767GX, FT-901DM, FT-902DM, FT-920, FT-980, FT-990, FT-1000D/MP, FT-ONE, TS-520, TS-590SG, TS-870S, TS-930S, TS-940S. Modele zaznaczone wytłuszczoną czcionką mają ponadto interfejs CAT.

Gniazdo do podłączenia zewnętrznego odbiornika jest zwykle opisane jako: EXT RCVR, RX ANT OUT, REC lub podobnie. Jednakże w TS-590SG jest ono nazwane DRV, ponieważ może pełnić ono różne funkcje, zależnie od ustawień w transceiverze. Należy doczytać w instrukcji obsługi tego transceivera, w jaki sposób konfiguruje się ten port do pełnienia roli wyjścia na zewnętrzny odbiornik. Na rysunku 2 pokazano jak podłączyć panadapter do tego modelu transceivera. Odbiór nadal jest możliwy albo przez SDR i kartę dźwiękową PC, albo przez transceiver. Biorąc pod uwagę, jak wysoko ceniony jest odbiornik TS-590SG, w tym przypadku, pewnie każdy krótkofalowiec wybierze słuchanie przez transceiver.

Rys. 2. Podłączenie SDR do złącza na zewnętrzny odbiornik w transceiverze na przykładzie TS-590SG.

Metoda nr 3 – wykorzystanie wejść/wyjść RECEIVER ANT IN i RECEIVER ANT OUT

Niektóre transceivery mają nie jedno, ale dwa złącza odnoszące się do zewnętrznego odbiornika i zewnętrznej anteny odbiorczej. Takie gniazda są zwykle opisane jako: RX ANT IN i RX ANT OUT, ale w niektórych transceiverach Yaesu znajdziemy je nazwane: TO u-Tune i FROM u-Tune. Jest tak dlatego, gdyż można do nich podłączyć przestrajany filtr pasmowo przepustowy (preselektor antenowy), nazywany przez Yaesu: u-Tune Kit.

Rysunek 3 przedstawia uproszczony schemat, pokazujący jak wyżej wspomniane wejścia/wyjścia są połączone wewnątrz transceivera. Kiedy nie podłączamy do transceivera ani zewnętrznego odbiornika, ani zewnętrznej anteny odbiorczej, RX ANT OUT i RX ANT IN są ze sobą zwarte albo przy pomocy zewnętrznej zwory na ścianie tylnej (por. rys. 3a), albo przy pomocy wewnętrznych przekaźników (por. rys. 3b). Aby je wykorzystać do podłączenia panadaptera, musimy je rozłączyć. W starszych transceiverach usuwamy po prostu zworę. W nowszych – ustawiamy odpowiednią opcją w menu i/lub naciskamy odpowiedni guzik na płycie czołowej, aby zadziałały przekaźniki. Trzeba sprawdzić w instrukcji obsługi jak tę operację przeprowadzić dla danego modelu transceivera.

Rys. 3. Uproszczony schemat blokowy transceivera wyposażonego w złącza RX ANT IN i RX ANT OUTPUT.

A oto modele transceiverów KF posiadających wspomniane wejścia i wyjścia (jakkolwiek są nazwane): FT-950, FT-2000, FTdx1200, FTdx3000, FTdx9000D/MP, IC-701, IC-720, IC-735, IC-740, IC-741, IC-751, IC-761, IC-765, IC-775, IC-780, IC-781, IC-7600, TS-950S. Modele zaznaczone wytłuszczoną czcionką mają dodatkowo interfejs CAT.

W metodzie nr 3 potrzebny jest dwudrożny rozgałęźnik sygnału (2-Way Splitter). Jak widać na rysunku 4, jego wejście podłączone jest do wyjścia TO u-Tune. W transceiverach Icom i Kenwood, gniazdo to będzie opisane jako RX ANT OUT. Rozgałęźnik przepuszcza sygnał wejściowy zarówno do zewnętrznego odbiornika SDR jak i z powrotem do transceivera przez gniazdo FROM u-Tune. W idealnym rozwiązaniu rozgałęźnik powinien mieć zakres częstotliwości pracy co najmniej taki, jaki ma transceiver oraz mieć impedancję wejściową i wyjściową równą 50 omów. Jednakże tego typu rozgałęźniki nie są popularne, stąd ich raczej wysoka cena.

Rys. 4. Wykorzystanie gniazd TO u-Tune i FROM m-Tune ports in transceiverze FTdx1200 do podłączenia panadaptera.

Rozwiązaniem kompromisowym jest zastosowanie popularnego, niedrogiego rozgałęźnika telewizyjnego na zakres 5-1000 MHz lub 5-2450 MHz i impedancji 75 omów. Wprowadza to pewne niedopasowanie, ale jego wpływ jest mało odczuwalny. Jak pokazały moje testy odbiorcze, rozgałęźnik taki wprowadził tłumienie wtrąceniowe 3 dB dla częstotliwości powyżej 5 MHz (zgodnie z oczekiwaniami) oraz 3-6 dB dla pasm 80 m i 160 m. Przy najniższych częstotliwościach i tak zwykle załączamy na wejściu odbiornika tłumik, zatem dodatkowe tłumienie 6 dB nie ma większego znaczenia. I, oczywiście, rozgałęźnik tłumi nie tylko sam sygnał, ale także tło szumów w tym samym stopniu. Rozgałęźnik, jaki zastosowałem wraz z towarzyszącymi mu kablami, został pokazany na rysunku 5. Na końcach krótkich odcinków kabla koncentrycznego RG174 przylutowałem wtyki RCA i dodatkowo użyłem adapterów RCA na złącza typu F. Na końcówce kabla dołączanego do odbiornika SDR zamontowany jest wtyk męski typu SMA.

Rys. 5. Rozgałęźnik dwudrożny wraz z towarzyszącymi mu kablami do podłączenia panadaptera do FTdx1200.

Dzięki panadapterowi podłączonemu do transceivera mamy większe szanse na dowołanie się do stacji DX-owej. W widmie odbieranych częstotliwości od razu zauważymy, na których częstotliwościach ustawiły się najsilniejsze stacje wołające DX-a. Wystarczy wówczas wstroić się gdzieś pomiędzy nimi i w ten sposób zwiększyć swoje szanse na przebicie się przez pile-up. Jest to szczególnie przydatne podczas pracy emisją telegraficzną.

Zaletą panadaptera jest też możliwość szybkiego ustalenia, czy na paśmie, na jakie właśnie weszliśmy, jest duża, czy mała aktywność. Wystarczy rzut oka, nawet nie trzeba kręcić gałką strojenia.

Jeżeli korzystamy z wiekowego transceivera, może się okazać, że słuchając przez odbiornik SDR uzyskamy lepszą jakość sygnału. Oprogramowania wielu SDR-ów (w tym SDRUno) mają wbudowaną cyfrową obróbkę sygnału, co pozwala na dramatyczną redukcję szumów i zakłóceń tak typowych zwłaszcza na niższych pasmach krótkofalowych. Zainwestowanie w odbiornik SDR i podłączenie go jako panadapter może zatem istotnie zwiększyć nasze możliwości i podnieść komfort pracy.

Rys. 6. Radiostacja z panadapterem podłączonym do FTdx1200

Zdjęcie na rysunku 6 pokazuję radiostację doposażoną w panadapter. Nie sądzicie, że po takiej zmianie stary FTdx1200 może konkurować ze współczesnymi transceiverami?