Obvody rotátoru pro VKV závody

Nikoli pouze kvalitní transceiver a výkonný PA rozhoduje o úspěchu v závodě. Podstatnou součástí cesty k případnému úspěchu je také kvalitní rotátor, který je schopen rychle otočit anténu do žádoucího směru a přitom svým zobrazovačem nesmí operátora unavovat. Protože staré rotátory, vybavené inkurantními selsyny z vyřazené letecké technologie již patří historii, opět se stále častěji objevují na našich stolech buď rotátory s ručkovými měřidly, které jsou pro VKV závody zcela nevyhovující (jsou nepřesné a unavují operátora), nebo rotátory s potenciometrickým ovladačem, které dotáčejí anténu do směru daného natočením potenciometru (aripotu) na ovladači. Také tyto ovladače jsou nevhodné, protože neposkytují okamžitou informaci o natočení antény během jejího otáčení. Často se totiž při VKV závodech stává, že nás volá slabá stanice odněkud zezadu, její signál není na našem zařízení v QRM čitelný a proto se musíme snažit stanici nejprve dosměrovat. Pokud máme ovladač s potenciometrem, nastavíme nějaký předpokládaný směr, anténa se otáčí a najednou signál volající stanice zesílí a opěr se ztratí - naše anténa ji "přejela" a my nevíme, kam se vrátit.

Proto je vhodné mít takový zobrazovač, který je kruhový, ukazuje okamžitý stav nasměrování antény, je dostatečně čitelný i ze vzdálenosti cca 1 m, v noci je podsvětlený a přitom všem je dostatečně přesný ve všech polohách nasměrování antény.

Protože se takové rotátory obvykle nedají běžně koupit (nebo na jejich cenu naše kapsa nestačí), vyrábíme si v kolektivu OK2KKW takové rotátory sami již několik let.

Mechanickou konstrukci zde rozebírat nebudu, jen pro informaci - rotátor musí být schopen otočit anténu žádané velikosti kolem dokola cca za 30 až 45 vteřin, musí mít zanedbatelné mechanické vůle, aby se zaručila opakovatelnost nasměrování a to vše pochopitelně musí splňovat až do rychlosti větru okolo 90 km/h.

Schema ovládacích obvodů rotátoru OK2KKW je uvedeno zde. Srdcem zařízení je kruhový zobrazovač s diodami LED s rozlišením 10° . To je během závodu vcelku vyhovující přesnost pro běžné anténní systémy až do pásma 9 cm. Zobrazovač využívá běžného zapojení obvodů LM 3914. Trikem obvodového řešení tohoto zobrazovače je snímání napětí z lineárního potenciometru, umístěného ve vnější rotátorové jednotce, napájeného ze zdroje proudu realizovaného integrovaným obvodem LM 317. Toto uspořádání zaručuje, že přesnost zobrazení je dána prakticky pouze přesností linearity odporové dráhy snímacího potenciometru. Navíc, a to značně zjednodušuje mechanickou konstrukci rotátoru, není nutné konstruovat nějaký přesný převod mezi otočnou výstupní hřídelí a snímacím potenciometrem, pouze postačí, pokud převod je lineární a z důvodu potlačení nepřesnosti linearity potenciometru se využije alespoň 2/3 jeho odporové dráhy. Druhý obvod LM 317 zobrazovače je pouze přesnou napěťovou referencí, o kterou se opírá plovoucí zem komparátorů v LM 3914.

Zobrazovací diody LED jsou zvoleny o průměru 3 mm, na pozici 0° , 90°, 180° a 360°jsou osazeny žluté, ostatní jsou zelené. Uprostřed zobrazovače je oranžová LED indikující otáčení rotátoru. Výhodou tohoto zobrazovače je jeho jednoduchá mechanická konstrukce na jedné oboustranné desce plošných spojů o rozměrech 8 x 8 cm, která se dá přímo přišroubovat zevnitř na panel ovládače rotátoru. Obrázky mechanické konstrukce je možno si prohlédnout zde, zde, zde a zde. Osazovací schema plošného spoje je zde, a motivy obou stran plošných spojů jsou uvedeny zde a zde. (Poznámka: na plošném spoji u IO1 chybí propoj mezi piny 6 a 7 - spojte je.)

Oživení je jednoduché a spočívá zejména v kontrole pájení, aby nedošlo při výrobě ke zkratům a nedokonalým spojům. Zařízení nejprve vyzkoušíme na stole s rotátoru vyjmutým "snímacím" potenciometrem (P3) 220 Ohm (vhodný je vinutý drátový, nebo cermetový typ větších rozměrů). Potenciometrem P1 se nastavuje výchylka 0° a potenciometrem P2 výchylka 360° . Protože nastavení obou potenciometrů se poněkud ovlivňuje, je třeba nastavení několikrát opakovat. Tím je nastavení prakticky skončeno.

Protože zobrazovač je navržen tak, že rotátor točí "přes jih" tedy že koncovým bodem otáčení rotátoru je sever, může se stát, že toto uspořádání nebude vyhovovat ve všech místech naší republiky. Přejeme-li si mít koncový bod otáčení rotátoru v jiném azimutu (po 90°) otočme jednoduše zobrazovač na panelu ovládače do příslušné polohy. Jedním ze zlepšení, které již bohužel nebylo možno realizovat na desce plošného spoje, je možnost indikace natočení větší, než 360°. To je řešeno tak, že se propojí nevyužité výstupy IO1 a IO4 drátovými propojkami na LED indikující "za roh". Toto propojení je ve schematu zobrazeno pro natočení 370 a 380° , kdy se nepoužívané vývody (piny) 11 a 10 IO4 propojí s vývody 17 a 16 IO1 drátovými propojkami. Obdobně je možno zobrazovat také natočení 0 a -10° tak, že se propojí piny 1 a 18 IO1 s vývody 13 a 12 IO4. V takovém případě získáváme indikaci v rozsahu natočení 400°, což plně pokrývá i mechanické vůle koncových spínačů (S1 a S2) ve vnější jednotce rotátoru.

Poslední, avšak nikoli nepodstatnou výhodou tohoto řešení jsou pouhé 4 vodiče mezi vnější a vnitřní jednotkou (za předpokladu použití stejnosměrného motoru).

Ovladač pochopitelně konstruujeme tak, aby do něj nevnikalo VF napětí, které by mohlo způsobit chyby zobrazení a výkonové obvodové části dimenzujeme s ohledem na vysoké proudy, které tečou při záběru stejnosměrného motoru.

Závěrem bych chtěl požádat zájemce o výrobu tohoto zobrazovače o pochopení, že opravdu nejsem schopen jim pomáhat při jeho výrobě. Pokud máte zájem o zhotovení, zkuste se obrátit na OK1WC, který předběžně přislíbil zájemcům pomoc. A na závěr ještě cena výroby zobrazovače rotátoru - nevím, kolik vás bude stát výroba plošného spoje, ani kolik čas strávíte při jeho výrobě - ale alespoň co se týká součástek - všechny jsem koupil v Praze v GM electronic a GES, přičemž jejich celková cena se pohybovala okolo 500 Kč. Plošný spoj je možno také získat tady.

73 ! a na slyšenou v závodě

OK1VPZ & OK2KKW