Fältradiohandboken. En handledning för dig som tänker köra portabel amatörradio.

Transkript

1 Fältradiohandboken En handledning för dig som tänker köra portabel amatörradio.

2 2. Introduktion 3. Radio Tuner, Antenner 6. Antenner 7. Baluner 8. Traps 9. Traps 10. Coaxial trap design, vertikal med avstämnings spole. 11. Strömförsörjning 12. Strömförsörjning 13. Övriga tillbehör 2015 SM5MEK

3 2 Introduktion Att köra fältradio även kallat portabel radio, ger en helt ny dimension till amatörradio hobbyn. Med ett gäng villiga bärare och en bottenlös pengabinge kan du bygga upp en stor och stark radiostation med stor riktantenn samt flera bra att ha grejer, t.ex. en köksa och uppvärmd vagn att sitta och njuta i. Laga mat hinns inte med, du måste ju jaga det värsta DX-et. Visst du är i fält och kör förmodligen med en bensin eller diseldriven generator, alltså radio i fält. Men det finns så mycket mer att uppleva, operatören ovan får säkert många och rara qso,n men upplever säkert inte skönheten i skogsgläntan, höra hur myrorna klampar på stigen bredvid. Har du aldrig hört soldatmyror på march? ALLA med riktningen mot din matlåda. Du behöver inte vara ensam i naturen, solen som värmeroch den svala vinden leker lojt med dina papper. Dessutom har du schansen att få fri duch, förvisso kallvatten, men ändå, det är ju gratis. Dina vänner myrorna ligger i ditt knä och rapar prickig korv. Tillbaka i naturen. Det vi till vardags menar med att gå ut i naturen och uppleva den naturliga symbiosen mellan människa, teknik och natur. Fältradio är för mig = portabel radio = lätt utrustning som du själv kan bära med dig ut i naturen. Det spelar ingen roll om du är qrp eller qro, du är fältmässigt operabel. Det går lika bra att köra från en camping med utrustningen buren av en bil eller lastbil, eller att ha allt i en liten väska på väg till fots upp till en bergstopp eller ett avlägset naturreservat. Träna på de reservat eller SOTA toppar som ligger närmast först. Själv föredrar jag den lätta varianten som består av en lätt qrp station med enkel lättpackad antenn och ett lämpligt batteri samt en lämplig tuner. Denna lätta packning består av radio, tuner, batteri, antenn hisslina och matarkabel samt div småkablar som koppling mellan radio och tuner och batterikabel. Skrivmaterial (i väskan ) och vatten. En enkel vandrings stav är ett gott stöd på turen. Väskan väger fullpackad utan vatten 2,9 Kg.

4 3 RADIO De krav jag ställer på en radio för fältbruk är tålighet, lätt vikt och lätt att hantera samt låg strömförbrukning. Det finns i dag flera modeller i butikerna som uppfyller dessa krav i dag. Men även byggsatsmodeller kan vara ett alternativ. Den i dag populäraste radion är nog FT817 ND för dess mångsidighet och låga vikt. Den är enkel att handha då man inte behöver gräva så mycket i menyerna, man lär sig snart vart man kan hitta de olika funktionerna. Den kan kompletteras med extra kristallugn och även vassa CW filter. Inbyggt batteri som vid god kondition kan räcka någon timme. Den täcker hela HF området samt VHF och UHF. Max 5 W uteffekt. Alla moder. 2 antennuttag, en BNC i fronten och en PL i aktern. En annan radio som funnits en tid och numera inte finns i butik som ny är ICOM IC703+. Den kan finnas som begagnad. IC703 täcker 160 till 6 m alla moder, inbyggd antenntuner som är riktigt bra. Max 10 W uteffekt. Div. inbyggda extra funktioner som cw generator med 3 menyer, delbar front. Skyddad från fukt och damm. Elecraft är ett Amerikanskt företag som har flera fina stationer. För puritanen och CW ivraren finns deras KX-1, en CW station fullt utbyggd för m banden med max 3 W uteffekt. En kul liten station med inbyggda batterier och autotuner av god kvalitet. Saknar högtalare. Dessutom finns deras slagskepp i qrp sammanhang, KX-3 även den med autotuner och roofingfilter samt en del roliga tillbehör. Den är inte damm och fukt tätad vilket är en nackdel. Radion är baserad på ett digitalt koncept och kompletterad med analoga enheter för att bli en vanlig radio. Bilderna ovan visar till vänster en KX-1 och till höger KX-3

5 4 Elecraft har även en enkel HF rig för CW som nybörjaren kan bygga. Det är K1. Den klarar av två band, medelst moduler kan man välja vilka band av meter band. Radion kan utrustas med KAT1 automatisk tuner. Den har justerbar uteffekt 0 5 W nominellt eller mer. Kan drivas med 9V batteri eller externt batteri på 12V. Det finns även flera byggsatser, här en jag byggt och kört fina DX med. Den heter Blue Cool Radio (BCR) och finns att köpa från QRP-projekt. Denna Tyska modell är endast för CW operatören. Den har inga speciella finesser inte ens något bra filter, men den funkar märkligt nog ändå. Jag har kört den med en vertikal antenn med avstämbar spole och haft kontakt over there från Öregrund med 3W och en liten vertikalantenn. Manipulatorn på framsidan har jag byggt, den hör inte till byggsatsen. Mycket tomutrymme i botten som jag tror räcker för en sats AA batterier. Den är mycket strömsnål bl.a därför att den saknar högtalare Ett LF steg drar ström även i tomgång. På marknaden har det även funnits en riktigt fin qrp rig som såldes som byggsats med namnet QROlle. En begagnad sådan kan vara ett fint fynd. Även Finnarna har sin qrp rig med namnet Juma. Föreetaget LNR precision ink. Säljer små qrp riggar och antenner för qrp. Väl värt att besöka deras hemsida för mer info. Vad du än väljer för radio så är det vikt och strömförbrukning och vilka frekvenser den klarar som får fälla avgörandet. Vad som följer med vid köpet kan vara intressant. I de flesta fall ingår mikrofon (ej Elecraft) och batterikabel. Sedan får man komplettera med de funktioner som finns tillgängliga för respektive rigg och behov. Ska du enbart köra telefoni lär du inte behöva smala cw filter, utan istället satsa på ett bra ssb filter. Vi får inte glömma högeffektarna på marknaden för den som inte nöjer sig med qrp effekt. Här finns en hel del, de kräver dock större batteri vilket blir mycket tyngre att släpa på. Tänk på att inte alla klarar FM. ICOM har IC7200 (ej FM) och IC 7000 all mode all band, samt den nu från marknaden utgångne IC 706, senaste modellen MkIIG med alla moder alla band, samt löstagbar front vilket även IC 7000 har. Kenwood med sin TS480AT 100W, med inbyggd tuner och TS480XS med 200W ut, båda har lös front. Även TS-50 finns som begagnad. Yaesu har FT857D, en liten mobilstation med 100W ut. Alla ovan nämnda har en bra kvalitet så valet blir nog vad man trivs med, menyuppbyggnad mm. Dessa är de vanligaste märkena, det finns fler som inte är så vanliga numera. För mer info om dessa, sök på internet.

6 5 TUNERS Tuners eller antennavstämingsenheter är en enhet som kopplas in efter radion och före antennen. Den anpassar antennsystemet så radion luras att tro att den ser perfekta 50 ohm i antennsystemet. Den gör inte antennsystemet bättre, det går bara att göra genom en nogrann anpassning av antennen vid tillverkningen. Mer om det i kapitlet antenner. Det finns olika typer av tuners, den helautomatiska som numera blivit populär. Tryck på en knapp och det börjar rassla i tunern, när den är klar tystnar den och går i viloläge, då drar den väldigt lite ström. Vissa radioapparater har uttag för tuner manövrering, då kopplas en sladd mellan tuner och radio, när radion skickar ut en signal känner tunern om stående vågor uppstår och sätter igång att anpassa, radion talar om vilket band den är inställd på till tunern så den får lättare att stämma av. Du behöver bara ge en bärvåg så sköter systemet resten. Så har vi den manuella tunern. Det hörs ju på namnet att den sköts manuellt. Du får med hjälp av en stående våg meter (SWR) vrida på några rattar så minsta möjliga SWR indikeras. Den kräver ingen batterianslutning. Marknaden och modeller av tuners är minst lika rörig som den med riggar. Här några förslag: ICOM AH-4 klarar 100 W helautomatisk med ICOM apparater. LDG AT-100 pro helautomatisk med riggar som har lämplig anslutningskabel. Elecraft T-1 kan göras helautomatisk med FT817 MFJ manuell tuner i litet format, klarar i övrigt, tryck på en knapp vid bärvåg. 100W.

7 6 Det går bra att göra egen tuner, det är vanligt att man gör det till olika trådantenner som end feed wire. Schemat här visar hur MFJ är uppbyggd. Hela byggbeskrivningen hittar du på denna adress: Återigen, internet är full av olika kopplingar för att tillverka enkla avstämningsenheter. MFJ 941 mobile tuner När man använder manuell tuner bör man även ha en SWR meter ansluten. Den ska sitta mellan radion och tunern. Vissa enheter har inbyggt instrument som den MFJ som visas här ovan. Korsvisande instrument är lätta att arbeta med då man direkt ser SWR och uteffekt samtidigt, låg SWR ger högre uteffekt. Det finns även ett instrument i många radioapparater som indikerar SWR. Den allra enklaste indikatorn är en LED som lyser starkare eller svagare för att indikera hur mycket uteffekt man får, oftast mäter den effekt som reflekteras så när LEDen slocknar eller blir svag är det lite SWR. Antenner Antennen är systemets viktigaste del, en dålig antenn ger dåliga rapporter. Därför bör man lägga ner lite arbete på att få en så bra antenn som det är praktiskt möjligt. Det finns storfräsare som har stora fackverksmasater monterade på lastbilar med skåp inredda som radiostation med diesel elverk. Jorå det är faktiskt portabla system men väldigt tunga och dyrbara, så vi riktar in oss på det en person kan bära och sköta. DIPOLEN är en vanlig och enkel antenn i regel lätt att få bra värden på efter lite trimning. En dipol behöver minst två fästpunker, en för varje ände och eventuellt även en i mitten, vid matningspunkten. Den kan hängas mellan träd eller i master vad som finns tillhands. Det är enkelt att beräkna en dipol som så många andra trådantenner. Den enkla formeln är : 300:våglängd:4 * 0,8. 300: 3,6:4*0,8 = 16,66 m. Det ger ena benet på en dipol för 80 meters bandet. För 20 m blir det sålunda : 300:14.150:4*0,8 = 4,24 meter för ena benet på 20 m dipolen. 300 är signalens hastighet i fri rymd, är frekvensen som ska användas, 0,8 är våghastigheten i antenntråden, den kan varierea lite beroende på material men prova med 0,8, det brukar ge ett bra resultat för vanlig elkabel. Lägg till någon decimeter när du klipper kabeln, det är bättre att få klippa än att skarva vid intrimningen. Antennens höjd över mark är påverkande faktor, så även markens beskaffenhet, fuktig eller torr mark, magnetisk malm mm. Mycket kan påverka, här är en enkel tuner bra att ha för att korigera de fel som kan bli. På nästa sida en variant av trådantenn som kallas windom antenn. Just denna lite speciell då den ska täcka alla HF band

8 7 I mitten på denna sitter en balun (balanced / unbalanced) transformator. Som mycket annat finns de att köpa men kan göras hemma vid köksbordet om övriga i huset tillåter. Den består av en ringkärna och pålindad koppartråd samt kontakter för anslutning. Den omvandlar 50 ohm till 300 ohm så radion ser ungefär 50 Ohm men antennen har en matnings impedans på 300 Ohm. En enkel 1:1 balun Balun 4:1 Balun 9:1 till end feed och long wire. Balun för OCF antenn (Windom)

9 8 Som synes på schemana ovan finns det många sätt att transformera antennerna till 50 Ohm. Just 6:1 balunen är rätt trixig att göra så den kan vara värd att köpa på Ebay (16 ) inkl. frakt. 1:1 balunen består av koaxialkabel som lindas 5+5 varv på en lämplig ferritkärna, obs vändningen i mitten. För lägre effekter är RG174 lämplig, även RG350 (teflon) klarar 100 W system, annars blir det RG58. Vilken ringkärna du använder beror på vilken effekt den ska tåla. T200-2 är vanlig men även FT82-43 är bra för qrp effkter. När man räknar varv på en ringkärna är det vad som passerar genom ringen som räknas, så en tråd som går rakt igenom är ett varv. Dipolen kan behöva en 1:1 balun för att få bort eventuella mantelströmmar. Det går även att göra en spole av koaxialkabeln, linda 8 10 varv koax ca 15 cm diameter så får du en mantelströms spärr. End feed wire är en enklare antenn som går förvånansvärt bra vid fältoperationer, den är väl värd att pröva. Den bygger på att inte vara i balans på något frekvensband, den anpassas med en 9:1 balun och en tuner. Jag kan rekommendera 16,3 meter tråd och en 9:1 balun för att få ner trådens höga impedans så tunern får det lättare att stämma av. Ändmatad Windom är en relativt ny skapelse som även den fungerar bra, det är ju en Windom. Den matas i ena änden där den börjar med en 1:1 UnUn och en koaxialkabel (RG58) på 13 m längd, sedan kommer en impedansanpassare / trafo till en antenntråd på 26 meter. Hela byggbeskrivningen finns på Radio Thulesius.se ( Antennen kan göras mer slimmad om man väljer RG174 som koaxialkabel istället, då kan man ha mindre och lättare ringkärnor. Hela antennen blir lättare och mindre bulkig. Vertikala antenner. En vertikal antenn skiljer sig lite i arbetssätt mot dipolen. Den är inte lika känslig för markens konduktivitet tack vare sina jordplan. Den beräknas med samma formel som dipolen. Den består av en vertikal del, radiator och 2 eller flera jordplan, gärna minst 4 st. det är bra om jordplanen kan hänga fritt i luften på ca 0,5 till 1 meters höjd. Det går även att låta jordplanen ligga på marken, då är dess längd inte så kritisk eftersom de kopplar till marken, men effektiviteten kan bli sämre. En vertikal antenn kan bestå av radiator med spole för anpassning till frekvens.

10 9 Den kan även bestå av en enkel tråd avstämd till en fast frekvens. Radiatorerna skall vara något längre än radialen, här kan man prova sig fram för bästa SWR: Ett sätt att göra en vertikal för flera fasta band är att bygga den med traps, sk. Vågfällor. Då gör man alla element likadana. Principschemat för en vågfälla. Kopplings schemat. En färdig fälla för 40 m En fälla för 30 m se insidan. Vertikalen ovan är en bra modell av 3 bands antenn. Den blir ännu bättre om man sätter traps även på radialerna (jordplanen). Gör totalt 3 likadana delar och använd en som radiator ocg de andra två som radialer. Du får en antenn som inte brys sig om vad du har för markförhållanden på platsen. Den går lika bra på berghäll som vid havs stranden. 90 grader mellan radiator och radialer är ok.

11 10 Även dipolen kan göras med traps, se bilden till höger. Vid varje trap tappar man ca 0,8dB signal. Du kan ta hjälp av ett bra datorprogram för att beräkna trapsen. Gå in på denna adress: ( ) Här kan du ladda ner detta program. Det är enkelt, gå bara steg för steg så får du dess magiska svar. En vertikal med bottenspole som går att justera till rätt frekvens är ju det bästa. Det finns nog lika många lösningar som operatörer. Här är min lösning, inte alls olik vad som finns idag så området är nog begränsat i utveckling. Jag tar vad som finns i skrotlådan, en stump obegagnat avloppsrör av den vita typen 32 mm diameter. Sedan en liten bit 40 mm rör. På 32 mm röret lindar jag ca 95 varv 1mm lackerad koppartråd. I botten på spolstommen sätter jag en kekanisk anordnig för att fästa spolen i stativ / stolpe. I toppen sätter jag fast 2 hoplödda muttrar som passar det teleskopspröt som ska sitta där som radiator. Koppartråden fästs till dessa punkter, kontakt i botten väljere du efter smak. (BNC) Sätt även dit en skruv ansluten till koaxkontaktens jord att fästa enkla jordplan / radialer till. Jag valde ett 3m teleskopspröt men det går med kortare, 1,6 till 1,8 meter går att använda. Slipa ytan på spolen lätt så lcken försvinner. Av den bredare rörstumpen ca 3 cm lång gör jag en ring som ska få löpa utanpå spolen. Den ringen består av en smal koppar remsa jag knackat till en liiiten rygg på mitten och böjt ändarna runt kanten på plst rigen. Sedan löder jag fast en mjuk kopparkabel i nedre ändan på ringen. Den andra änden av kabeln sätts fast med bottendelen på spolen. Det får inte finna några lösa ändar för där blir det vältigt hög spänning. Hela bygget på denna adress:( )

12 11 Strömförsörjning. Strömförsörjningen är en väsentlig del av utrustningen, utan den blir det ingen spänning. Det vanligaste sättet att få energi är att bära med sig ett nyladdat batteri av lämplig kapacitet. För att förlänga batteriets kapacitet kan man även sätta en solpanel parallellt över batteriet. Det gör markant skillnad på driftstiden. Batterier finns det flera olika typer av. Den vanliga är blygel batteriet även kallat MC batteri. Det är tungt men stryktåligt. En annan modell är det moderna Litium polymer (LiPol)eller Litium jon (LiIon). De har mycket hög kapacitet i förhållande till vikt. Används mycket inom modellhobbyn, modellflyg, helkoptrar och bilar, så väl packad är det ett tåligt kraftpaket. Så har vi de gamla stavbatterierna med olika kemiska beståndsdelar. De laddbara Nickel Metall hybrid batterierna är nog på väg ut tiill förmån för Li- batterierna. Det har ju nyligen kommit ett batteri med Lithium -Järn, ( LiFe.) som ska vara lite bättre än föregående Li batterierna. Vissa batteripaket ligger inte exakt på 12 V med sin märkspänning, LiIon t.ex har närmaste körbara märkspänning på 11,1 V, men toppspänningen efter laddning kan vara närmare 13 V. Vilket batteri ska man välja då? Ja dels får kassan bestämma, då blir det MC batteriet, orkar kassan kan jag varmt rekommendera LI- batterierna. S.k. gelé batterier innehåller syra som blivit till en gelé liknade solid massa genom att tillsätta Silika Gel (kiselhaltig gel). Fördelen med dessa batterier är att det är omöjligt att spilla syra även om batteriet skulle spricka. Denna batterityp har några nackdelar, en är dom måste laddas långsammare (C/20) för att förhindra gasen att förstöra cellerna. C= amperestyrkan delat med 20 För det andra så kan dessa inte bli snabbladdade med laddare av biltyp utan att bli permanent förstörda. Detta är normalt sett inget problem när det gäller solcellssystem men om en reservgenerator eller högkapacitetsladdare används så måste strömstyrkan anpassas till tillverkarens specifikationer. Några andra nackdelar med celler av gelé typ är att dessa måste laddas med en lägre spänning (2/10 dels Volt lägre) än vid laddning av vätske- eller AGM batterier. Om batteriet överladdas så kan ihåligheter uppstå i gelén vilket inte går att reparera utan påföljden är en sämre kapacitet. LI- batterierna är lätta, har ingen minneströskel, väldigt liten, nästan försumbar egenurladdning. Kräver speciell laddare och har ett högre pris, men räcker längre än blybatteriet. Bly.gel. batteri 7,2 A Bly.gel. Batteri 10A

13 AGM= batteri med glasfiberväv som bär syran. Paket LiIon märkt 12V 5A Här ser du skillnaden mellan bly och Litium. Till strömförsörjningen ingår även kabeln mellan radioutrustningen och batteri med lämpliga kontakter. Jag har helt gått in för att använda multikontakten Anderson Power Pole 30A. Det är en unisex kontakt, det blir rätt hur man än vänder den. Den är lättmonterad och håller ihop även vid moderat belastning. Hölje och mittstift finns separat, höljet kan fås i flera färger. Kontakterna är staplingsbara så man kan göra flerpoliga kontakter av dem. Den kan även monteras i chassie/lådor. Monteringen sker med speciell krimptång eller lödes ihop med kabeln. Byt ut alla sunkiga banankontakter till den här, du ångrar dig inte när arbetet är gjort. Alla passar till alla. Få kompisarna att gå över till denna så kan ni låna av varandra. Det finns en standardkoppling som gör den så allsidig. Bilden till höger är en fördelningsdosa jag gjort för att ha koll på spänningen och fördela ström till olika förbrukare och ta in från laddare eller solcell. Den ansluts över ett 10 A blybatteri. Den tresiffriga voltmätaren är inköpt på Ebay där även kontakterna kan beställas. Solpaneler finns det många varianter av. Den vikbara som kan transporteras i ryggsäcken, eller den stora panelen som kan underhålla ett bilbatteri.(kräva bärare). Så finns det en uppsjö av storlekar däremellan. Jag har en modell som är byggd som en större portfölj, alltså vikbar. När man fäller ut den kan man fälla ut ett par stödben och få bra lutning mot solen. Effekt 13 W eller drygt 1 A. Vikt hela 4,2 Kg. De större panelerna behöver man en styrkrets (regulator)till så den inte överbelastar batteriet. Att jämföra med laddningsreläet på generatorn på en bil. Kör INTE din radio direkt på solpanelen, den kan ge en spänning på V som regulatorn ska dra ner till användbara 12V. På mindre paneler kan ett batteri belasta så att spänningen sjunker till 12V. Nätaggregat tar jag inte upp här eftersom det är dåligt med nätström i fält. Elverk är stora och bullriga saker som stinker och osar väldigt, inget att rekommendera för dig som vill köra miljömässigt riktigt. Dessutom stör de oftast en del från tändsystemet. Dock förekommer det elverk vid tung fältoperativ verksamhet.

14 13 Övriga tillbehör. Därtill kan räknas telegrafinyckel som är nödvändig vid sändning medelst CW. Det finns flera typer av telegrafinycklar. Den vanligaste modellen är den så kallade handpumpen. Helt enkelt en brytare man manuellt gör korta och långa teckedelar med. Så finns det semiautomater, de gör korta teckendelar så får man själv göra de långa teckendelarna. Till sist har vi del helautomatiska, ja du får långa och korta teckendelar genom att trycka på rätt paddel = kontakt. Det blir då rätt längd och avstånd på teckendelarna men du måste själv tänka på ordmellanrummet. Manuell nyckel Semi automat Helautomat Den manuella är nästan felsäker, här är det signalisten som avgör hur det ska låta. Nästa, den semiautomatiska ger korta teckendelar då man bringar en vikt i svängning, dde långa teckendelarna får signalisten själv utföra. Den tredje, helautomatiska nyckeln även kallad bug kopplas till en elektronisk enhet som gör att när den vänstra knappen trycks in kommer korta teckendelar i inställd hastighet, när den högra knappen (paddeln) trycks in avges 3 gånger så långa teckendelar. Dessa kan nu kombineras av signalisten till ord i en högre hastighet än vad som är normalt möjligt med den manuella nyckeln. Så finns numera även möjligheten att generera hela medelanden med en dator som genererar hela textmassan till telegrafi, med det tycker jag är fusk. Mikrofon är nödvändig när man vill tala rent akustiskt med sin motpart i den andra radion. Det finns många olika typer av mikrofon med och utan talförstärkare och audio filter. En mikrofon brukar följa med radion och den fungerar bra till den radion. (Gäller inte elecraft som inte levererar mikrofon till sina sändare.) Noteringspapper och loggblad / bok. Ett skrivhäfte som hålle samman bladen så de inte blåser iväg. Här gör man alla noteringar som de uppgifter du får från motstationen. Även väder och temperatur på din plats. När hände vad. Helt enkelt en fältdagbok. Loggblad, kan vara bra att skriva ner de stationer du kört, för att vid hemkomsten överföra det till en samlingslogg, kanske en elektronisk logg. Ett par pennor till detta är naturligtvis bra. Jag brukar förespråka blyertspennor. Den tål att bli blöt medan bläcket smetas ut och blir oläsligt. Regnskydd för både dig och hela utrustningen under färd samt vid stationsplatsen. Ett väderskydd saknar man inte förän det är försent och regnet / snön kommer. Gör en packlista som du kollar av flera gånger, det är så lätt att glömma den där nödvändiga lilla adaptern, eller får med sig fel matarledning. Kolla dagen innan att batteriet är helt OK. Glöm inte dig själv, på sommaren kan myggmedel och extra vatten samt solskydd vara en nödvändighet. Förtäring som en enkel matlåda, pastasallad mättar, mackor och kaffe eller té sitter alltid rätt. Kompass, visselpipa, karta, mobiltelefon, plåster eller första förband. En lämplig slidkniv kan man fixa mycket med. Ja just det, höll på och glömma, ta med ett glatt humör och det sunda förnuftet så kommer du väldigt långt. LYCKA TILL.