RICEVITORE A.R.D.F. con IC2AT + ACCESSORI

Versione ALLEGGERITA “ Dati Tecnici in ultima pagina”

 
1° Cap. Descrizione

Dopo tanta esperienza sul campo di gara si è arrivati alla conclusione che l’ottimo è usare un ricevitore commerciale modificato nel suo interno in modo da renderlo a hoc per lo scopo, quindi senza bisogno d’ammennicoli esterni tipo scatoline attenuatori, fischiometri in vario modo connessi.

  L’ottimo di un ricevitore per l’uso A.R.D.F. è avere un’ottima dinamica, la possibilità di eseguire manipolazioni del segnale ricevuto ( Attenuazioni ) con facilità ed efficacia, semplicità circuitale e con elementi discreti, sintonia canalizzata a 12,5Kc, di ridotte dimensioni e con un buon audio e non per ultimo un costo modico.

  Le nostre attenzioni, e per "nostre" intendo quelle di Massimo IW2CQG, Roberto I2KJS ed il sottoscritto Claudio I2XJW sono cadute sull’IC2AT distribuito da varie ditte più o meno blasonate.

  Subito Roberto I2KJS, con la sua solita frenesia che lo distingue e lo rende unico, si è impegnato nella ricerca in internet e prontamente ha recuperato due pezzi al costo di 30€ ciascuno, ritenuto accettabile ( anche perché non fumiamo ).

  Notare che si possono trovare anche a molto meno, infatti, Massimo in un mercatino ne ha recuperato uno addirittura con tastiera, a pochi Euro.

  Sempre Roberto ha procurato il manuale di servizio, a questo punto metà del lavoro è fatto !!!.... o no???

  Al ricevitore dovevamo applicare:

  1) Attenuatore anche di 80/90dB, se necessario, con pochissimi comandi ed estrema semplicità.

  2) S’meter con indicazione più ampia possibile, anche 80dB ( un sogno )

  3) Cicalino con rapporto tensione/frequenza la più ampia possibile 40/50dB

  4) Altre ed eventuali modifiche che poi descriverò.

  Fissati questi punti e lavorato per raggiungerli, partiamo con la descrizione delle modifiche.

 

2° Cap. Attenuatore

 

  Dopo varie prove mi accorsi che il risultato migliore e con maggior semplicità si aveva gestendo le alimentazioni del Front-End e del transistor d’uscita del PLL. In questo modo si ottenevano rispettivamente circa 50dB d’attenuazione del segnale in ingresso in antenna e altri circa 50dB in media frequenza a 10,7Mc gestendo il segnale di conversione. Per gestire queste alimentazioni, dopo varie prove, Massimo ha progettato un semplice circuito che utilizza un LM358 ( doppio operazionale ), una sezione gestisce il Front-End mentre l’altra il livello del segnale dell’oscillatore locale. A monte dell’operazionale ci sono quattro trimmer multigiri gestiti da due deviatori, per lo schema riferirsi alle schede “Atten-FE-OX.JPG” e “Att-70dBm.JPG”, per la taratura dei trimmer attenersi orientativamente alla scheda “Att—70dBm.JPG” Per intervenire sul ricevitore riferirsi alla scheda “TestPoints-Attenuat.JPG”, da questa si vede che le operazioni sono semplicissime, infatti per il Front-End occorre togliere la resistenza R3 e al suo posto saldare un puntale nel punto indicato dalla freccia Tp1, in pratica dove prima vi era la base della R3 da 100 ohm mentre per il segnale dell’oscillatore locale ( PLL ) togliere la resistenza R37 da 47 ohm e saldare un puntale nel punto indicato dalla freccia Tp2, in pratica dove prima vi era la base della R37. Questi due Tp1 & Tp2 vanno collegati come da schede in precedenza citate. Nel nostro caso il valore impostato tramite i trimmer e i due deviatori sono rispettivamente 0 ( Zero) e circa 28 dB per entrambi ottenendo quindi due attenuazioni pari ad un totale di circa 60dB, è comunque possibile scegliere il valore che meglio ci aggrada. NOTARE: Il valore di tensione impostato per avere 0dB d’attenuazione dei due stadi, Front-End e Oscillatore Locale, non va assolutamente superato Il primo schema utilizzato per lo strumento indicatore del segnale era il classico a due transistor con rivelazione in continua del segnale di media frequenza a 455Kc, si vedano le due schede “S’meter-455Kc.JPg” e “Smeter-455-SC.JPG”.

  Il segnale di media a 455Kc va prelevato dal Pin 05 dell’integrato IC1 Lo schema funzionava bene, ma non si aveva la dinamica di 80dB percui questa rivelazione l’abbiamo usata per fornire una tensione continua al cicalino proporzionale al segnale RF in antenna.

  Lo schema utile al nostro scopo si è ottenuto usando come “cuore” l’integrato SA615 oppure NE615 della Philips che non è altro che un ricevitore supereterodina FM.

  Vedi scheda “SmeterSA615-55dB.JPG”, “SmeterSA615-80dB.JPG” e “S’meterSA615.JPG”

  NOTARE: Tale integrato è il cuore del ricevitore che usa Massimo da un anno a questa parte, solo che in quel ricevitore è sfruttato in tutte le sue possibilità.

  L’SA615 è composto di uno stadio amplificatore R.F., uno stadio oscillatore, un miscelatore bilanciato, un amplificatore di media frequenza, un discriminatore FM e da un rivelatore di segnale RSSI proporzionale al segnale RF in ingresso. Di tutto questo per l’uso con l’IC2 abbiamo usato solo la parte amplificatrice di media frequenza a 10,7Mc e la parte rivelatrice RSSI.

  La cosa interessante è che il segnale in tensione continua in uscita (RSSI) è lineare per un’ampiezza di anche 80 dB del segnale RF in ingresso (Antenna).

  La scelta applicata a questo progetto in particolare, ma è possibile anche scegliere 40 oppure 60 fino a 80dB, è stata di avere una dinamica sull’S’meter di circa 60dB, questo significa che il segnale in antenna per portare lo strumento dal minimo al massimo deve variare di circa 60dB, per noi, e non è poco.

  Naturalmente lo strumento da usare deve avere una scala sufficientemente ampia per permettere una facile lettura, questo ci ha portato all’uso di strumenti con scala di almeno 240° ed anche più, trovabili in campo aeronautico ( il nostro 270° ).

  Subito ho sparso la voce tra gli amici e qui è intervenuto il buon Amleto I2YZY pilota collaudatore di “mezzi volanti” che mi ha regalato non uno ma due di questi. Massimo IW2CQG avendo capito che non li avrei mollati tanto facilmente (non è vero) ed essendo sotto Natale ( Animo più buono e più ricco, vedi lauta tredicesima) ha pensato bene di farne costruire due ad hoc, uno per me e uno per lui. Non mi ha detto cosa li ha pagati, se ci riuscite voi ??

  Quindi con circa 60dB di dinamica dello strumento in aggiunta alle due attenuazioni di 26 + 29dB del ricevitore otteniamo una gestione utile del segnale di 115dB circa con DUE SOLI interruttori quindi tenendo sempre valida l’equazione: Meno Tempo per gestire il ricevitore = PIU’ tempo per pensare come vincere !!!! NON E’ MALE.

  Ritorniamo allo schema, il segnale RSSI in uscita dal SA615 è filtrato da un passa basso 50Hz composto di resistenze e condensatori e da un LM358 che svolge anche la funzione d’adattatore verso lo strumento vero e proprio. Grazie all’operazionale si possono usare strumenti con caratteristiche elettriche diverse in ogni caso compensabili tramite il trimmer sulla scheda e ad un eventuale trimmer in serie allo strumento stesso. Il trimmer multigiri a bordo della schedina S’meter serve ad eseguire l’azzeramento dello strumento in assenza di segnale, procedura che poi spiegheremo. L’integrato TC962 serve a generare una tensione NEGATIVA di -5V per alimentare in modo duale l’operazionale LM358 ottenendo così un azzeramento ottimo dell’OffSet.

3° Cap. Cicalino

  Il cicalino già presente sul sito ARDF.info.

  I vantaggi ottenuti sono: un minor consumo e la possibilità dell’azzeramento o quasi del fischio in assenza di segnale. Vedi scheda “Cicalino-CQG.JPG”, il circuito utilizza un convertitore Tensione-Frequenza tipo LM331 oppure KA331. La tensione è fornita dal primo circuito che avevamo adottato per l’S’meter si vedano le due schede “S’meter-455Kc.JPg” e “Smeter-455-SC.JPG”. La sorgente è il segnale in ingresso alla media a 455Kc prelevabile come già detto dal Pin 05 di IC1 ( Vedi schema originale IC2AT ). Il cicalino è inseribile attraverso un doppio deviatore che svolge le seguenti funzioni:

  1) Fornisce l’alimentazione +9V al cicalino stesso

  2) Inserisce il segnale del cicalino sulla B.F. ( Bassa frequenza ) del ricevitore, in tal modo abbiamo la possibilità di regolare il livello attraverso il comando del Volume. Vedi schema inserzione cicalino “Inserz-Cicalino-KJS.JPG”

  A questo punto soddisfatto le esigenze preliminari sono passato alle finiture tipo:

  1) Modello batteria, scelta 9V 250mA ricaricabile

  2) Jack per la ricarica della batteria

  3) Jack per l’alimentazione d’emergenza del ricevitore, 12V esterna. Per questi due Jack vedi scheda “Ricar-Emerg-Alim-KJS.JPG”

  4) Tolto il BNC d'antenna dal frontale dell'apparato per portarlo sul retro del contenitore.

  5) Tolto il circuito stampato relativo ai due potenziometri volume e squelch

  6) Tolto Potenziometro Squelch e quindi anche il silenziamento, vedi scheda “Eliminazione-Squelch.JPG”

  7) Eliminazione Jack Microfono Questi buchi sono stati chiusi con colla a caldo di colore nero.

  8) Tolto il Led originale, il buco ci serve per mettere una vite autofilettante che fissa l’IC2 sul davanti della scatola tramite una piastrina.

  9) Modificato il livello minimo del volume, portare a massa il potenziometro volume attraverso una resistenza di 470/680?, questa modifica è stata fatta per non dimenticare il ricevitore acceso visto che per ragioni di consumi non volevamo mettere un led.

  10)Per portare il segnale allo strumento S’meter esterno abbiamo usato un connettore SMA con cavo coassiale (RG174) il più flessibile possibile.

  11)Sul retro del ricevitore IC2AT abbiamo messo due perni filettati che vengono infilati in una paratia interna e tramite due dadi fissiamo il tutto in modo sicuro. Vedi la scheda “Struttura-1.JPG” e “Struttura-2.JPG”,

  Dalle foto si può vedere che altri lavori sono stati eseguiti al ricevitore, ma premetto che non sono necessari al funzionamento e non erano previsti per la versione “ALLEGGERITA”, ma solo per la versione “COMPLETA” in ogni modo è il caso di spiegarli.

  Tutti gli elementi relativi alla trasmissione, il circuito riduttore di tensione interno e commutazione Rx/Tx ecc., in pratica ho lasciato SOLO quello STRETTAMENTE legato al ricevitore per tre motivi,

  1) riduzione sensibile dell’assorbimento generale

  2) recuperato spazio per poter mettere a bordo dell’apparato l’attenuatore, l’S’meter a due transistor ed un connettore per tutti i fili che escono dall’IC2AT, vedi scheda “IC2-KJS-PinOut.JPG”.

  3) Togliendo il circuito originale riduttore di tensione per i vari stadi e sostituendoli con dei 78L05 più qualche diodo dove serviva abbiamo ottenuto una maggior stabilità del ricevitore al variare della tensione di alimentazione

  Sulle paratie sono stati messi dei condensatori passanti per attraversare le varie sezioni in modo sicuro con i fili necessari al funzionamento. In ogni caso se non si vogliono fare queste modifiche, che in effetti richiedono tempo e possibilità di errori ed anche qualche mezzo, tipo stazione dissaldante, lo spazio nella scatola è sufficiente per la parte elettronica dell’attenuatore e dell’S’meter, mentre per il fili si può congiungere senza interruzione l’IC2 agli accessori esterni. Questa versione l’ho chiamata “ALLEGGERITA” per il fatto che al ricevitore ho lasciato il suo frontale originale, i componenti relativi alla trasmissione ecc. non era previsto toglierli e non necessario. Alla versione COMPLETA, al momento non ancora assemblata anche se tutti i pezzi sono pronti, è stato tolto oltre ai componenti interni anche il frontale ed il circuito dello strumento monta un filtro a quarzo invece di un ceramico.

  Notare che l’abolizione del frontale comporta togliere il flat dei contravers e doverlo rifare opportunamente.

  Il vantaggio è quello di ottenere un ricevitore che consuma meno, con più spazio al suo interno e globalmente più schermato, anche se con il metodo di “desensibilizzazione” attuato non ha grandissima importanza la schermatura, comunque non guasta. Inoltre l’aspetto globale non fa capire cosa contiene la nostra scatola magica…. “arma segreta”.

4° Cap. Tarature

  Gli unici circuiti che richiedono tarature, per altro molto semplici, sono i trimmer dell’attenuatore elettronico ed il trimmer sulla scheda S’meter ad alta dinamica.

  PRE-taratura trimmer attenuatore:

  Va notato che abbiamo scelto di fare due schedine inerenti all’attenuatore, la parte elettronica a bordo di IC2AT mentre la parte resistiva subito dietro i deviatori ma nulla vieta di fare tutto unito.

  Una volta costruita la scheda con i trimmer fornire a questa un’alimentazione +9V, non necessita la parte elettronica e nemmeno i due deviatori.

  Con un tester digitale porre un puntale a massa mentre il puntale positivo sul cursore del trimmer che vogliamo tarare e riferendosi alla scheda “Att-70dBm.JPG” regolare la vitina per ottenere:

  Trimmer Front-End .......0 dBm per 7000mV **

  Trimmer Front-End ... -30 dBm per 1230mV ??

  Trimmer OX PLL ......... 0 dBm per 6500mV **

  Trimmer OX PLL ...... -30 dBm per 1230mV ??

  ** Questi valori è consigliabile non superarli anche perché non si hanno vantaggi

  ?? Valori indicativi, la taratura vera dovrà essere fatto sul campo nel modo descritto

  TARATURA ATTENUATORI sul campo aperto :

  1) Trovare un campo libero da piante e altro ( Campagna) lungo almeno 150m

  2) Posizionare la volpe ad un estremo con l’antenna orizzontale a ~2m dal suolo

  3) Portarsi all’estremo opposto con la nostra attrezzatura, inserire l’attenuatore del front-end, se necessario, e avvicinarsi fino a ~20/25m dalla volpe. Regolare il trimmer relativo per avere lo strumento a fondo scala.

  4) Inserire il secondo attenuatore

  5) Avvicinarsi fino a ~0,5/1m e regolare il trimmer relativo per avere lo strumento a più di ¾ scala, nel nostro caso avendo un fondo scala di 120 abbiamo regolato per ~100

  6) FINITO

  Taratura Trimmer scheda S’meter ( OFF-SET Strumento = Zero Strumento ):

  Collegare un carico fittizio alla presa d’antenna

  Collegare il nostro strumento esterno

  Alimentare il tutto ( Batteria Carica )

  Regolare il trimmer per avere l’indice dello strumento S’meter a zero con una leggera tendenza a salire.

  Conclusioni:

  Quello che abbiamo fatto come primo e forse unico scopo era quello di divertirci e creare interesse all’attività ARDF, su questo ultimo punto ci siamo riusciti perché se ne parla da un anno intero. Sull’aspetto tecnico siamo molto soddisfatti in tutti i sensi.

  Il segnale trasmesso dalle volpi è ben gestito grazie alla schermatura e all’attenuatore e grazie ad una gran semplicità operativa, visto la gestione di 115dB con due soli interruttori. E’ certo che tutto questo NON FA VINCERE perché il risultato si ottiene con un insieme di cose di cui l’operatore n’è il cuore.

  Vero anche che un utilizzatore che già vince o è sempre tra i primi ne può trarre un buon vantaggio.

  Alcune cose, relative alla realizzazione pratica, non sono state descritte per non appesantire lo scritto, naturalmente se qualcuno si vuole cimentare nella costruzione, che non è per niente difficile, e ha bisogno di qualche delucidazione non si deve fare scrupoli il “TRIO” è disponibile.

 

5° Cap. Dati tecnici

  Assorbimento : 70mA circa con segnale in antenna modulato

  Alimentazione : 9V Ni-Cd ( 8.4V )

  Autonomia ** : 2h½ continui con segnale modulato in antenna e volume a ½

  Attenuazione : ~ 30 + ~30 dB + ~ 60dB dinamica S’meter

  Sensibilità *** : 3mm dallo Zero S’meter con -115dBm = 0,398µV

  Peso : 750gr.

  Modo Trasporto : Tracolla

  ** TABELLA : Minuti 0 V.Batt. 8,90 dBm 84,5 S’meter 100

  ** TABELLA : Minuti 30 V.Batt. 8,09 dBm 83,0 S’meter 100

  ** TABELLA : Minuti 60 V.Batt. 7,80 dBm 82,4 S’meter 100

  ** TABELLA : Minuti 90 V.Batt. 7,48 dBm 81,5 S’meter 100

  ** TABELLA : Minuti 120 V.Batt. 7.07 dBm 80,0 S’meter 100

  ** TABELLA : Minuti 150 V.Batt. 6,59 dBm 78,0 S’meter 100

 

  NOTA : i dBm sono quelli necessari per avere sempre una indicazione di 100 sullo strumento.

  Come la tensione è arrivata 6,48 il ricevitore è andato giustamente in crisi. Verificando i tempi nelle gare dell’ultimo concorrente si evince che si può arrivare anche 1.20h, tempo molto lungo ma in ogni caso ben contenuto nell’autonomia

  *** Il valore della sensibilità volutamente non è indicata in S/N oppure in SINAD perché ci farebbe capire poco. Quando si è sul campo di gara e ci si scambiano impressioni sui segnali in partenza l’unità di misura è :

  “ Io lo ricevo tre tacche e Tu ?? , no io lo ricevo quasi quattro !!”, dare una misura quindi più pratica ci aiuta a capire, in una prova fatta da noi sul campo tra due Standard e l’IC2 abbiamo ottenuto : Standard I2KJS = 3 Tacche Standard IW2CQG = 4 Tacche ( Lui qualcosa sempre in più del Roberto !! ) IC2 Alleggerito = indicazione 60 su fondo scala di 120

Note IW2CQG

  La descrizione del progetto è molto fedele, le mie note riguardano soltanto il modo di uso.

  Io semplificherei il circuito eliminando s-meter 455khz e collegando direttamente il cicalino in parallelo allo strumento lasciando la circuiteria logica di comando in quanto l'escursione del cicalino acustico è molto ampia e in questo modo si ha una proporzionalità più dolce (se la volpe è posizionata in alto con il circuito proposto con facilità si satura e rende difficile la comprensione dell'indicazione audio)
Come ulteriore semplificazione, non disponibile al momento del concepimento, è quello di sostituire lo S-meter basato sul SA615 con quello basato sul TDA1576 questo integrato è prodotto dalla Philips.
In aggiunta sono state messe 3 fotografie per aiutare chi volesse intraprendere la modifica, ricordando che la rimozione dei componenti del TX è stata fatta per ridurre i consumi e migliorare seppur di poco la sensibilità del ricevitorele foto sono le ultime 3.

 

 

  Le foto richiamabili singolarmente occupano complessivamente 4,5 Mbite scaricatelo solo se Vi serve

 


Att-70dBm
Atten-FE-OX
Cicalino
Elim Sql
IC2 KJS Pin
Inserzione Cicalino
Circuito ricarica
PLL
Schema RX
Smeters 455
S'Meters 455 Kc
S Meters SA615
Interno
Assieme
Test point attenuatore
lato componenti
lato posteriore
lato tx CS