Hardware OK2KKW (OK2A)    _{stav říjen 2019}

144 MHz

Po rozchodu se Svazarmem jsme náš první 144MHz PA postavili (předtím jsme, ještě jako OK1KRA, používali PA 2x GI7b) na základech nějaké starší konstrukce. Tento PA vytvořil Vláďa OK1VPZ ve spolupráci s OK1DIX v polovině 90. let a použili přitom starší českou tetrodu RE 041XL. Tento výkonový zesilovač dodnes dává do 75 ohmové zátěže špičkový výkon asi 1. koně. K buzení PA přibyl v roce 2000 tranzistorový budič OK1VPZ, který dává max. 120 W PEP, osazený Mosfetem MRF 141. Jako transceiver léta sloužila TXR 210 "Sněžka", která má i na dnešní požadavky ještě docela slušné vysokofrekvenční vlastnosti. Nedostatkem ale byla absence telegrafního filtru, takže během M.M.C 2001 jsme poprvé použili doma vyrobený transvertor "Sitno" v kombinaci s transceiverem FT1000MP. Jako antény nám dlouho sloužila 20let stará 16el F9FT a KLM17LBX (dlouhá asi 10,5m). Ve VHF contestu 2003 jsme pak poprvé nahradili F9FT novou anténou od fy ZACH (16el OK1RI) a nový 30m maďarský vojenský teleskopický stožár.

Od května 2005, po změně povolovacích podmínek, které umožňují použít poprvé ve VHF závodech i větší výkony, než 750W, jsme začali používat i další PA od Honzy, OK1BAF s elektronkou GU78b a trochu nepovedený PA se dvěma elektronkami GI14b, které pracovaly každý do vlastního anténního systému. Jako napáječ sloužil opět 75 ohmový, velmi robustní hliníkový koax, vyrobený původně pro kabelovou televizi. V roce 2005 k novému PA přibyly nejdřív jedno a pak i druhé čtyřče 5el DK7ZB vyrobené OK2BJL/OL6R a první teleskopický 20m stožár. V letech 2005 a 2006 jsme se tedy dostali k možnosti postavení maximálního počtu  5 směrů, ale z nedostatku "rukou" jsme je všechny najednou vlastně nikdy nepostavili. Šlo o výše zmíněnou anténu KLM17LBX, dále 10m dlouhou anténu z výroby fy. Zach podle designu OK1RI, jednu stařičkou home made 16el F9FT a dva systémy, složené ze 4 nad sebou umístěných 5-ti prvkových antén- Tyto antény jsme stavěli většinou fixně ve směru JV - SZ. Během jednoho z posledních závodů ve staré sestavě, kterým byl v VHF Contest 2005, jsme poprvé plně otestovali novou MF s krystalovými filtry.

A potom přišel osudový čtvrtek před Polním dnem 2006. Těsně před závodem nám totiž bylo odcizeno veškeré 2m vybavení, které jsme dávali dohromady během posledních 20 let: všechny antény kromě 16el OK1RI, teleskopické stožáry, rotátory, koaxiální kabely, kotvy, kolíky, 400m drátu pro elektřinu, zdroj VN pro koncové stupně, paraboly pro pásma 23 a 3cm, hliníkový žebřík, 22el K1FO pro 70cm atd..

Od té doby jsme se přeorientovali hlavně na pásma UHF & SHF a pásmo 2m jezdíme jenom doplňkově během single band závodů MMC a VHFC. Důvodem k tomuto rozhodnutí mimo jiné přispělo budovaní dalších rozsáhlých anténních systémů u 3km vzdálených domácích OL7C (OK1KVK).

Současná konfigurace na závody tedy vypadá +- takto:

TRX Elecraft K3S + 24/144 MHz transvertor Sitno nebo transvertor DB6NT G3 +xtalové filtry ve verzi buď na 24 nebo na 28 MHz, 2x 19m stožáry TA19 RDM-6 viz dokumentace nebo 10m vysoké trubkové stožáry, na kterých je 1x či 2x 10el DK7ZB, 16el OK1RI, 8el I0JXX. 100W tranzistorovým budičem s MRF 141 a dva koncové stupně, 950W PA ITB s tranzistory SD2942 a již trochu historický PA OK1DIX s elektronkou GU34b (náhrada za RE 041XL), případně 1kW SSPA Tajfun .

Kromě tohoto zařízení ještě v rámci klubu existují v různém stavu funkčnosti další koncové stupně (made by OK1BAF), z nichž největší je s 3xGS35, GU78 a GI46 atd. Tyto PA jsou ovšem většinou dosti těžké a rozměrné pro transport a jsou proto v současnosti výhradně používané pro fixní EME provoz. Jako rotátory používáme přebudovaný "Sever" s LED ovládačem a pro přepínání RX směrů tento přepínač. Předzesilovače na 2m používáme PGA103 0,6dB NF,  MGF1302 0,35dB a případně ATF-54143.

Rekapitulace: Na 2m jsme teoreticky stále schopni postavit slušnou závodní stanici, nicméně 2m je pro nás kvůli rušení v Krušných horách a sousedství s OL7C zatím pouze podružným pásmem, kterému se v klubu příliš nevěnujeme (kromě VHF a MMC), protože mobilní stavění větších anténních soustav je dost namáhavé a chybí nám mladí operátoři.

432 MHz

432 MHz je hlavním pásmem, na kterém jezdíme již od založení klubu v prosinci roku 1989. V 90. letech jsme většinou používali transceiver Sněžku TRX210 s transvertorem Oškobrh a malým PA s HT323, který budil asi padesáti watty stařičký, ale osvědčený PA OK1VPZ s ruskou elektronkou GI14. Tento PA tehdy dával asi 600W PEP (anodové napětí díky malému transformátoru a pouze 2,4kV anodového napětí). Jako anténa sloužila (a s PA dodnes slouží) doma vyrobená 33el Yagi podle vzoru K1FO (rok výroby 1988), ale nastavená na impedanci 75 Ohmů (je cca 8 metrů dlouhá). Pro zlepšení RXu jsme dole u koncového stupně používali 70cm LNA rok výroby 1990 s tranzistorem MGF1502 podle designu DJ9BV, který má naměřené šumové číslo 0,45dB se ziskem záměrně staženým na 15dB. V roce 1997 jsme začali jezdit s TRXem FT-847. Mimochodem jelikož FT847 tehdy budila (pouze jeden) PA s plným výstupním výkonem, nehrozily výkonové špičky a nebylo nutné dělat žádné další úpravy.

Naše signály byly s tímto vybavením obvykle velmi dobře slyšitelné téměř v celé západní Evropě, ostatně naše 70cm signály nahrané v G4LIP (QRB 806km) při druhém subregionálním závodě 2000 si můžete poslechnout zde. V roce 2006 došlo postupně k výměně 50 let staré elektronky GI14 v PA OK1VPZ za novější GI39 a nakonec GS31b, což při stejném anodovém napětí zvedlo výkon asi o 100W a na vstup PA přibyl cirkulátor. V roce 2007 jsme kvůli používání FT-847 pro buzení 2m tranzistorového PA udělali patřičné úpravy ALC smyčky.  Na jaře 2008 jsme zakoupili 4 antény 38el M2 a Jirka, OK1ZAD (nw. OK1RW) zajistil nový tranzistorový PA s 4xSD56120M, který dával asi 300W, takže v květnu 2008 jsme poprvé vyjeli do 2 směrů. Od té doby jsme již nejezdili z přívěsu, ale přímo z domu převážně s 2x 19 stožáry RDM6 TA9.

K dalšímu vylepšení našeho zařízení došlo v květnu 2009, kdy jsme zprovoznili 3. směr s novým 300W PA s GI7b OK1VPZ (na anodě pouze 1,4kV) a jednou 38el M2 v 8m nad zemí. Pro dostatečné vybuzení všech PA OK1VPZ postavil 100W budič, takže maximální výstupní výkon PA s GS31 se zvednul z původních 600W na  cca 1 koně (735W) PEP. O Polním dnu 2009 jsme vyzkoušeli novou experimentální anténu 3x38el M2, ale z důvodu pracné instalace jsme se v dalších letech vrátili k používání samostatných antén. Konfigurace závodního zařízení o UHF Contestu 2009 je k nahlédnutí zde.

V roce 2010 Vláďa OK1VPZ postavil nový 800W PA s osmi dvojitými PA tranzistory SD56120M, který v závodě provozujeme na cca 750W PEP. O PD 2010 došlo také k zakoupení nového 28/432 MHz transvertoru TR432H od DB6NT a použití IC-7600 (pro co nejkvalitnější signál nepoužíváme transvertorový výstup, který produkuje modulační překmity). Ve stejné době do našeho vybavení přibyly nové LNA s ATF-54143 0,5dB NF. V říjnu 2012 jsme poprvé použili jeden LNA přímo u antény. K dalšímu zařízení patří například přepínač pro RX, rotátory Sever v současné době z části ovládané přes náš závodní deník VUSC a z částí přes ovladač OK1VPZ, desítky metrů kabelů 1/2" atd. Příležitostně jsme kromě IC7600 použili  také IC7700.

V říjnu roku 2013 jsme dokončili výrobu nové antény pro čtvrtý směr 12x6el DK7ZB. Antény má vertikální stacking 90cm a přizpůsobovací obvod s mikropáskovým vedením je popsán zde.  Anténa je složena ze 3x čtyřčat, které slučujeme přes lambda/4 slučovač. Pro nový čtvrtý směr v dubnu 2014 přibyl nový anténní přepínač popsaný zde. Čtvrtý směr bylo možné použít až po zavedení 3fázové elektrický přípojky v říjnu 2013. Čtvrtý směr s novou anténou 12x6el DK7ZB jsme poprvé použili v květnu 2014. V říjnu 2014 byla anténa M2 nahrazena 4x 10el WY7010 od firmy Wimo a v říjnu 2015 o druhou anténu 4x10el Y. Velkou změnou během UHF Contestu 2015 bylo poprvé použití nového 17m vysokého příhradového stožáru. V roce 2017 jsme vyměnili starší TRX IC-7600 za nový TRX Elecraft K3S a poprvé vyzkoušeli nové krystalové filtry z dílny OM3W. Došlo také k náhradě starší kabeláže pro antény 12x6el. Staré kabely H2000 byly nahrazeny kabely RF400PE s konektory od fy Telegärtner. Došlo také k zakoupení a repasi nového měřiče kabelů Sitemaster S331. V roce 2018 došlo k vyřazení maďarského PA a PA s GI7, který již používáme pouze jako zálohu.

Hlavní událostí roku 2018 bylo zařazení nového 2x 700W SSPA s moduly Motorola RFA8180b z dílny OK1VPZ, více viz tento článek. V roce 2019 jsme též nově zařadily krabice s relé CZX3500 k 8x10el stackům. Došlo také k vylepšení reflektometrické ochrany starého PA s GS31.

Současná plná konfigurace našeho zařízení na 70cm vypadá zhruba takto, reálný výkon v součtu všech PA je nyní max 2400W:

Fotky z minulých let:

     Jarek, OK1KN během 2. subregionálního závodu 2002                                                                Honza, OK1BAF a Vláďa, OK1VPZ s 33el K1FO

  David, OK1RK během UHF Contest 2006                           Pohled na odkrytý 70cm PA OK1VPZ z roku 1990 s elektronkou GS31b, více o PA najdete zde.

  800W špičkovým wattmetr OK1VPZ                                                   ovládače k rotátorům "Sever" - UHFC 2005 s DM7A

  Upravený rotátor "Sever". Použitý motor je původně ze stěrače škody Felicia, snímací potenciometr je WN69185 470Ohm 2W.

   přepínač na 70cm pro 3 antenní systémy                                                                      ovladač k přepínači

     Stavění nové antény 12x6el DK7ZB během 2. subregionálu 2014

Na 23cm jsme poprvé vyjeli v Polním dnu 1996. Jako rádio jsme dlouhou dobu používali nejdříve FT290R, později trasceiver TXR 210 "Sněžka", za ní home made transvertor OK1VPZ podle designu DB6NT s výstupním výkonem 12W. Anténa byla 12el kolineár podle OK1ANQ se ziskem 14dBd. Od PD 2001 jsme začali používat plnou parabolu o průměru 160cm. V UHF contestu 2001 jsme poprvé použili PA s elektronkou GI7b (původně šlo o vývojový vzorek OK1VMS, ale z původní konstrukce toho mnoho nezůstalo), který dával max 150W PEP, ale reálně tak 80W out. Jako rotátor stále slouží upravený "Sever" umístění v patě trubkového stožáru. Od roku 2004 používáme naši druhou FT847 (obě jsou plně ofiltrované a s upravenou ALC smyčkou).

  OK1TEH na 23cm během 2. subregionálu 2012.

Po odcizení 160cm paraboly před Polním dnem 2006 prošlo zařízení na začátku roku 2007 úplnou rekonstrukcí. Ztrátu paraboly jsme vyřešili použitím 2 eliptických antén pro WiFi s rozměry 120x170cm, které jsou v závodě namontované zády k sobě, jako ozařovač byl zvolen upravený Ring feed OM6AA podle DL4MEA. Zisk jedné paraboly se pohybuje kolem 21dBd. S novými anténami jsme začali používat také starší LNA OK1CA s MGF1302 s naměřeným šumovým číslem 0,8dB (nainstalován až dole v hamshacku). Délka koaxiálního kabelu H2000 od antény k PA s LNA byla asi 5m. Nespolehlivý PA s GI7 nahradily dva moderní koncové stupně. Jeden se čtyřmi hybridními zesilovači  RA18H1213G s výkonem 120W PEP (v závodě ho budíme kolem 100W) s výstupem pro buzení druhého. Druhý PA byl s modulem MKU PA 13500 od Michaela, DB6NT s tranzistory  PTF141501A. S tímto PA jsme měli velké problémy z důvodů nedostatečného chlazení (tranzistory byly umístěny pouze na hliníkovém chladiči), takže nebylo možné PA vybudit na víc jak na 250W. Při simulaci odvodu tepla jsme zjistili, že v této konfiguraci by pro plný výkon totiž musela být vstupní teplota vzduchu do chladiče kolem -8°C.. Od roku 2008 jsme začali k anténám používat 7m dlouhé kabely o průměru 1/2". V roce 2009 byly vylepšeny ozařovače protinámrazovým krytem.  Během 1. subregionálního závodu 2011 došlo k poškození konektoru u antény a k následnému odpravení výkonových tranzistorů. Následoval celkový upgrade zařízení, kdy byly ve větším PA nahrazeny tranzistory PTF141501A novějšími a výrazně odolnějšími PTF141501E, do PA byla pro lepší odvod tepla do chladiče zafrézovaná měděná deska a na výstup obou PA byly nainstalovány cirkulátory včetně dalších ochranných obvodů. Výsledkem byl dosažení výstupního výkonu 350 W PEP. Pokud vás zajímá zapojení zařízení z roku 2008, schéma najdete zde.

Již delší dobu bylo jasné, že bude třeba něco udělat se stařičkým 23cm transvertorem, který po 16 letech závodění již svojí odolností ani výkonově nestačí s dechem dnešního závodění a to ani nemluvě o nějakém tom případném budoucím DXingu v podobě EME. Od jara 2011 tedy již vznikal na stole OK1VPZ nový transvertor, jehož srdcem se stal transvertorový modul MKU13G328 od DB6NT s MF na 28 MHz, dále jelikož jde tak trochu o nedodělek a transvertor potřebuje dodatečný filtr, tak i interdigitální filtr, dále rubidiový normál s více 10 MHz výstupy, 20W hybrid, teplotní a reflektometrický systém ochran, cirkulátor na výstupu a především již plně stabilizovaný spínaný zdroj, který narozdíl od starého transvertoru zajistí kvalitní signál i při použití naší nestabilní elektrické sítě v karavanu, kde běžně padá napětí i na 150V.. Nový PA umožnil vybudit větší PA až na 400W. Celkový výkon obou PA je nyní kolem 500W. Jako TRX nadále používáme FT847.  Od roku 2013 používáme nový LNA 0,4dB NF MKU LNA 131 AH od DB6NT. V říjnu 2015 byl poprvé použit za LNA nový dutinový BPF filtr proti radaru z nedalekého Auersbergu.

V roce 2019 o PD byla použita nová 2,4m parabola OK1TEH dle návrhu OK1OUW s F/D 0,43 a ziskem 25,9dBd. Fotky konstrukce této paraboly je možné shlédnout zde: https://ok1teh.rajce.idnes.cz/240cm_dish/

Popis antény typu "Velryba" 170x120cm (přesně 167x120cm):

Rozměry pro starší parabolu typu "velryba" 170x120cm (zaokrouhleně): velká poloosa 167cm, hloubka 26cm, délka tyček 86cm, vzdálenost reflektoru ozařovače pro 23cm ode dna paraboly je cca 79 až 80cm, zisk cca 21dBd, váha samotné antény bez ozařovače 5,1kg. Originální označení paraboly vyráběné v Košicích je "MMDS antena Sito MMDS 175 AL", prvky mají vnější průměr 12mm, vnitřní 10mm, vzdálenosti děr mezi prvky 3,4cm, prvků je na každé straně 40 kusů. Původní vzdálenost od dna k zářiči je 68,5cm. Přesné míry: V = 26cm, D od prvku k prvku 167cm tedy F/D = 0,41. Střední jekl má rozměry 2,5 x 2,5cm a jeho délka od středu je 90cm, délka nejdelšího prvku od středního jeklu je 62cm. 1/10 lambda je pro 1296 MHz = 2,31cm. Ztráty bez pletiva jsou vypočteny na -1,1dB z celkového zisku  proti plné parabole. Pro výpočet zisku vychází při daném F/D pro D=1,7m ~23dBd a pro D=1,2m ~20dBd . Reálný zisk na 23cm při porovnání s 2,4m parabolou na signálu majáku DF0ANN vychází o cca 5-6dB menší, tedy kolem 21dBd, což znamená šířku hlavního laloku kolem 12° pro -3dB. Pro srovnání dobře nastavená 55el F9FT Tonna 20WL má zisk kolem 19 dBd, 49el M2 20,3 dBd, 67el Wimo 19,9 dBd.

Ringfeed DL4MEA: Zářič je stočený z drátu o průměru 2,7mm (Cu vodič o průřezu 6mm), tvar zářiče není úplně kruhový, ale je trochu elipsovitý, vyšlo pak lepší ozáření elipsovité paraboly. Tvar zářiče je přibližně elipsa se širším rozměrem v horizontální rovině. Vnitřní vzdálenost mezi vodiči zářiče je cca 73mm (H) a cca 68 mm (V). Průměr kruhového reflektoru je 118mm. Bylo zkoušeno 114 - 116 - 118 a nejlepší přizpůsobení se posouvalo asi tak o 1 MHz na 1mm průměru. 118 vychází nejlépe na 1296 MHz (útlum odrazu je přes -26dB). Vzdálenost vodiče zářiče od reflektoru je cca 33-34mm. Z N konektoru je vyvedeno cca 29mm dlouhé koaxiální vedení o impedanci 50Ohm. Na obrázku zobrazené připojení zářiče vyšlo asi tak nejlepší z hlediska útlumu odrazu a je opakovatelné (vyzkoušeno na 3 kusech ozařovače). Pro odolnost proti případné námraze lze ringfeed schovat do obalu od PE květináče, aplikací krytu nicméně dojde k menším odladění, které je nutné kompoenzovat..

Vylepšený rinfeed pro středovou parabolu dle OM6AA je popsán zde: http://www.om6aa.eu/Loop_Feed_with_enhanced_performance.pdf  a zde.

2320 MHz

V pásmu 13 cm jsme v letech 2007 až 2009 používali FT847 + transvertor OK1RW a parabolu 120x170cm s ozařovačem typu Ringfeed DL4MEA. Výkon koncového stupně byl pouhých 20W a celé zařízení bylo Jirkovým dílem. Jirka v posledních letech pracuje dlouhodobě v zahraničí a na závody s námi již nejezdí, takže prozatím jsme na 13cm bohužel QRT... Pokud by měl někdo od nás chuť si vyzkoušet toto pásmo, které ze Spáleniště velmi dobře chodí, bude vítán.

10368 MHz

Na 10 GHz jsme poprvé vyjeli o Mikrovlnném závodě 2004. Tehdy jsme používali nejdřív FT290, později FT847 (plně ofiltrovanou a s upravenou ALC smyčkou) a za ním v parabole vestavěný transvertor podle DB6NT s PA 6W od DK2FD (na výstupu z vlnovodu změřen výkon 3W). Transvertor byl zalokován na kvalitní 10MHz OCXO oscilátor (fotku najdete zde) a anténa bylo parabola o průměru 60cm.

Na podzim 2012 došlo k celkovému upgradu zařízení, kdy byla použita nová parabola o průměru 70cm s ozařovačem typu cassegrain, dále 25W SSPA od DB6NT, cirkulátor, předzesilovač DB6NT se šumovým číslem 0,8dB a nový jednotka s PLL s možností přepínání mezi interním 10 MHz vytápěným krystalem ze starého čítače nebo z externího zdroje, z rubidiového normálu v transvertoru na 23cm. Výstupní výkon výstupu z vlnovodu je kolem 20W. Rotátor je ovládán deníkem VUSC s přesností na jeden stupeň.

S ohledem na mechanické vůle jsme rotátor pro 3cm v květnu 2014 nahradili rotátorem SPID s digitálním ovládáním. V roce 2018 došlo k přebudování kmitočtové ústředny, což by mělo zlepšit práci PLL při nízkých teplotách. Pro UHF Contest 2018 bylo použito nové vlnovodné relé a nový 3cm LNA od DU3BC - PA0PLY se šumovým číslem kolem 0,55dB. Více viz zde.

 

10368MHz 20W RF ODU

Takto vypadá pata u stožáru pro 3cm

Nu a nakonec ještě do výčtu našeho železa patří nějaký ten FM transceiver na packet, rotátory, wattmetry a spousta dalšího železa. A v neposlední řadě také maják OK0EP. Ale to už je zase trochu jiná historie.