發表文章

BU2EQ's Resource Page on Ham Radio SSPA building

圖片
Last Updated on Feb. 10, 2023. Before We Start...... There is no guarantee of the correctness of the information mentioned in this page, and I WILL NOT take any responsibilities for any kind of your loss following the provided information. Also, up until now I only have experiences building SSPA for HF to VHF, so if you are looking information for UHF and above, you might not be able to find what you need, although I do plan to go all the way up to 23cm. One more thing, if you are considering building one so that you can save some money, think twice. Especially if you don't have a lot of knowledge to begin with, like me (I started with knowing nothing more than Ohm's Law), you might end up spending more money than just buying a turn-key one, in addition to the time and labor you need to put on building. Mechanical Aspect Before jumping into the RF wonderland, I'd like to mention something mechanical. Front Panel Designer is a freeware with easy-to-use WYSIWYG interface to

X6100刷Armbain變磚處理

圖片
C國協谷公司的 X6100 最近在國外SOTA及野外架台通聯的圈子掀起了小小的旋風。他是HF及六米波段的10瓦機,內建天調和電池。好像什麼都有了是嗎? There Is Always Something More。 當初它發表的時候,我看到它使用了 A33處理器 ,這是標準ARM架構的晶片,在一些C國的白牌手機和平板都可以看到。沒錯,也就是說在適當的處理以後,他可以運行Android甚至Linux作業系統。後來也發現,機器內建的原廠OS即是Linux核心。 這還蠻令人震驚的,這代表這台機器的可能性很多,例如它可能是史上第一台可以在機內運行WSJT-X進行FT8通聯的無線電機,甚至在野外等訊號無聊時,可以打個簡單的電玩殺時間(笑)。 KM9G史帝夫先生前陣子在他的 Youtube 上示範了如何將Armbian(一種Linux作業系統)安裝於X6100的方式,但他漏了幾個關鍵步驟(也許這些步驟他很久以前就做了、所以忘了在這次提出來、或是他以為這是常識大家都知道?) 今天朋友送來友台按照KM9G的方法刷了變磚的機器,請我看看有無辦法處理,我研究了一下,發現機器是用U-BOOT作為引導程式載入OS,這樣的話,若SD卡中裝了這個「民間版」Armbrain,同時也一定要把原系統的核心備份到userpatches裡,否則保證變磚。以上就是KM9G遺漏的步驟(但我相信他應該不是惡意的)。 以下就來整理一下建議的刷機步驟, 請注意刷機可能造成機器故障、失去保固,下列步驟僅供參考。刷機一定有風險,請自行斟酌 : 到 Github 下載最新版本的X6100 Armbian,你若有閒有時間有能力,可以選擇下載Source Code來研究,但這邊是安裝教學,所以直接載Image就好: 下載下來要解壓縮,推薦使用 7-zip ,它在Windows PC上可以直接解開tar,解開後會有兩個檔案,高達3.3GB的那個檔案,就是KM9G團隊打造的Armbian系統、另一個則是U-BOOT: 將這兩個檔案拷貝到SD卡上,請注意卡片一定要是FAT32格式。 因為檔案有點大,在拷貝的時候,可以順便進行連線到X6100的準備工作。 先參考使用手冊,將你的X6100連上WIFI,然後把IP抄下來,請注意IP不一定是圖中這組,視你家無線網路的設定會有不同: 下載 Putty軟體 。準備以SSH模式連線進入X61

SOTABOX III: Fast and Light

圖片
我的SOTA器材規劃一直是講求輕便、快速佈署,希望到達後能在兩分鐘內完成架台,並盡快以FT8完成四筆QSO後,接著進行話務SSB通聯。 When it comes to STOA radio gear, I am focused on lightweight and fast deployment, I want to be able to finish stetting up the equipment within two minutes after arriving the summit, and I always begin my activation with FT8, and after four QSOs I switch to phone SSB. 所以,我的第三代SOTABOX,以 Discovery TX-500 無線電機和 Digirig Mobile 介面盒為基礎,含樹莓派、8AH磷酸鋰鐵電池,置於 塑膠彈藥箱 內,含伸縮天線總重量2.8公斤。 My SOTABOX III is based on the  Discovery TX-500 ,  Digirig Mobile , housed in a plastic ammo box with a Raspberry PI and an 8AH LiFEPO battery. The whole system weights 6 lbs including the telescopic antenna. 箱子上部整合了一個手動天線調諧器,沒什麼特別的地方,典型的LC阻抗匹配設計。 On the top of the box sits a manual antenna tuner, nothing fancy, just a typical LC matching circuitry.  箱底則有電池、樹莓派和Digirig Mobile: Battery, Raspberry PI and Digirig Mobile: 這顆電池能同時輸出12V以及5V,同時為無線電機及樹莓派供電。 The battery outputs 12V and 5V at the same time, powering the transceiver and the PI  simultaneously. 設

在車上裝無線電功率放大器之前你需要知道的事情

我其實大可以把龜賣給你,收錢了事,然後和你說我不負責裝車。 所以這其實是一篇道德文,甘冒影響銷路而寫。 龜要裝車上,耗電是最大的問題。 我目前最低階400W 144MHZ放大器,可以接受13-30V的電壓,隨著電壓不同功率輸出也不一樣: 13伏特(也就是一般小車供電)電壓,可在消耗14安培下輸出120瓦。 24伏特(也就是一般大車供電)電壓,可在消耗18安培下輸出300瓦。 30伏特(不論大小車都需要升壓)電壓,可再消耗20安培下達到最大輸出400瓦。 這樣的效率(70%左右)已經屌打市面上流通的那些古董老龜了,不信你看看你的能霸姑,200W就要吃多少安培? 車上的問題還是在電流量,大車直接在確認電線夠粗可以承受大電流的前提下,直接接24V電使用300W是最適當的。小車的話必須使用升壓器, 昨天測試的影片在此 。但是這樣的話13V那端要承受38A左右,相當大,必須要有很粗很粗的電線才行。 比較建議的方法是效法音響玩家,安裝兩顆副電瓶串聯成24V來幫放大器供電。這樣做的話,副電瓶與主電瓶間的隔離器是一定要的。這樣才能在不使用功放時,車上電系能為副電瓶充電,而功放若把副電瓶電力用光時,功放也不會去拉到主電系的電源。 當然,若只把小車13V小升至18V左右,可以輸出200W,此時13V那邊承受電流在25安培上下,好處理很多。不過我一直認為,200W的功率放大根本毫無意義,與其花工夫只裝200W,不如裝台50W以上的車用無線電,然後剩下的錢加強天線。不過,看到沒,搭配升壓器,13伏特25安培就出200W,繼續屌打能霸姑。 對我來講,300W以上的龜才有意義。 耗電解決了,接下來還要注意天線和纜線的耐功率,以及大功率對車上其他設備的干擾。 總之建議找專業店家處理裝車。

無線電功放的啟動介面

圖片
在此說明一下無線電功放的收發切換機制。 接收模式時,兩顆繼電器K1與K2將無線電機的輸出接孔直接接往天線: 若功放處於切離狀態(bypass)的話,按下發射時繼電器將不作動,直接依照上圖的路徑發射至天線,功放不作動。 若功放切換至待機模式,按下發射時,繼電器K1將無線電機的訊號送至功放的輸入、繼電器K2將功放的輸出接至天線,功放作動: 現在問題來了,這兩顆繼電器何時要切換? 以座台機而言,通常都會有一條PTT LINE,會在按下發話按鈕時被拉至低點電位,藉由對這個低電位的感知,來帶動這兩顆繼電器的切換。通常是透過光耦合驅動,以免繼電器的反向電動勢損傷無線電機。 這種使用PTT LINE的方式是比較安全的,因為PTT LINE被拉至低電位與無線電訊號真的發出之間,會有一點點的時間差(主要是無線電機內的繼電器也需要切換),稱為TX Delay,這個Delay在比較新﹑一定等級以上的無線電機上還可以調整長短。這個時間差會使得K1和K2有時間反應,先切換好後,訊號才進來。 至於繼電器切換好之前訊號就進來有什麼不妥,等一下講。 先講要是車機要用,不像座台機有PTT LINE怎麼辦?通常會使用一個載波感知電路,在載波進來的時候,透過電晶體帶動繼電器: 圖中圈起來的部分是延時電容,功能是使得載波消失時,繼電器會等個一點點時間才切回去,也就是說你拖咪放開後會等個一下下,才聽到繼電器的聲音。對,Tokyo Hy Power「能霸姑」上的SSB切換就是在切換這顆電容。 這樣的載波感知啟動方式最大的問題是,繼電器將會在訊號已經到的時候才切換,帶著訊號從接點A切換到接點B,會有火花: 以上影片四分鐘處的火花,就是所謂的繼電器Hot Switching,雖然我不知道此君為何很自豪的上Youtube介紹他開發的繼電器模組,然後有火花。這火花輕則造成繼電器損壞,嚴重的話損傷無線電機和功放的功率晶體。 這個火花在K1那側還好,了不起幾十瓦,但負責切換放大過的訊號的K2怎麼辦?其中一個方法是透過延時機制,延後功放板的偏壓供電,至少確保K2在切換好後,訊號才被放大。這也是我開發中的200W/400W車家雙用功放將採用的作法。 至於1KW家用機,則還是使用PTT LINE的方式:

好貴的龜

圖片
我昨天在粉絲專頁上寫說要開始製作短波兼六米波段的1KW放大器(這台已經有人訂了)之後,收到幾個來探詢價錢的私訊。 「怎麼沒有比國外『原廠原創』的便宜?而且你只有1KW、人家是1.2KW。」這是我回覆價格後,對方的回應。 簡單的先講。 我大概知道他說「人家」的是哪一位builder,其實我和他一樣使用MRFX1K80系列的功放管,我製作的機器,在一切(電壓、電流、輸入功率等)都開到上限值時,可以 達成1.5KW輸出 。我會把它稱為1KW功放是因為1KW是我幾個月下來的測試後,覺得1KW是可以穩定安全使用的功率(若是FT8等數位模式建議用600-700W)。我不知道那個「人家」的機器在1.2KW下運作的實際情況,但我確定的是1KW和1.2KW訊號強度差異很小,穩定度在這邊才是比較重要的考量因素。我不是說1.2KW那台一定不穩,畢竟「人家」的製作經驗遠比我深厚,只是建議各位選購功放時不要只在意帳面瓦數高低。 『原廠原創』這個說法就真的非常有趣了。 基本上這種採用AB類推拉式放大的RF功放,以MOSFET為功放管的電路設計,在1993年Motorola內部的 技術文件 E nginnering B ulletin 104 (這是EB104的真正由來,和俄國人無關)就已經定下來了。接下來都是細節的調整和周邊的搭配。要說真正的原廠原創,可能就是生產LDMOS的NXP公司提供的 參考電路 吧。 EB104(再次強調,不是俄國人)的設計中,輸出端匹配也採用磁環繞線式的阻抗轉換器,電纜在磁環中繞的圈數直接決定阻抗轉換比例,這樣的電路在現在仍有人 繼續使用 ,下圖中右側的圓管狀物體即是輸出端的阻抗轉換: 瑞士發明家Gustav Guanella(1909-1982)的 構想 提供了另一種阻抗轉換的方式,這個方式其實許多業餘無線電玩家實際都有在用。沒錯,這種Current Balun就是他發明的: 此外,這個巧思也被 開發給 射頻功率放大器的輸出阻抗匹配之用,稱為TLT(Transmission Line Transformer。)以下是一個典型的1:9 TLT,我花了很久的時間才參透為何它乍看之下沒有「三圈比一圈」的繞線比例,卻可以產生1:9的阻抗轉換: TLT比起磁環傳統繞線式阻抗轉換器而言,前者的優點包含較寬的頻寬、較高的效率等等,後者則相對容易設計、製作,基本上只要選對磁環規格、

製龜筆記:C國製VHF 500W套件(續)

圖片
這套 C國製VHF 500瓦功放套件 最近很多人討論。35美金的價格包含電路板、零組件。低通濾波電路、甚至駐波測量的電路都做在板子上了,好像很划算? 是嗎? 其實暗藏(很多)機關。 首先,這是一個很簡單的設計,試著把600W輸出的功放管塞在原本 170W的板子 上。他沒有溫度補償,偏壓電壓不會隨著溫度升高而降低。說到偏壓,它也只有一個電位器讓兩個MRF300共用,也就是說無法個別調整偏壓。這片板子也沒有偏壓開關,不像其他很多設計(只有在發射時供給偏壓電流)它偏壓是一直持續供電的,這樣功放管的溫度也會比較高。 其他可能要注意的包括: 偏壓電流的電位器,設計在分壓電阻的上方,也就是說偏壓會隨著電位器 逆時針旋轉 而增加,這有點不直覺,有時候可能造成危險。另外,電位器並非多轉微調型,偏壓電流的調整非常敏感,半圈就會有超過1A的差異。 整組套件沒有任何的組裝說明,我向作者取得了高解析度的完成照片以及電路圖,但就這樣了,沒有其他東西,基本上一切要自己研究出來。 隨附的電子元件與照片和電路圖中所示不盡然相同,甚至大部分的元件都沒有標記,可能必須準備電容計測量確認後再使用。 與輸出功率息息相關的輸出阻抗匹配不盡然是正確的。我嘗試依照賣家提供的資訊組裝了兩組套件,其中包括了將隨附不知名的同軸電纜切半來構成TLT(Transmission Line Transformer,傳輸線阻抗轉換器),但是只能達到150-200W的輸出。 對500W輸出而言,隨附用來製作低通濾波器的漆包線可能太細,我想可能使用2mm直徑的較為妥當。 35美金的售價的確誘人,但重點還是在於調校所需投入的時間及額外購置零組件的花費,其他可能的替代方案包括俄國EB104的 80美金已組裝完成的功放板 ,只差MRF300而已。至於低通濾波, 則很容易可以DIY 。 總之,下方列出我為了讓它 達成500W的輸出 所做的改動,讓各位參考,這可是我在組裝四組套件、付出兩組MRF300 GG的代價後的心得: 輸入阻抗轉換:我採用1:4(即1:2圈數比)而非如賣家照片上所呈現的1:9(1:3圈數比),1:4在這塊板子上的頻率響應似乎較佳。 輸出阻抗轉換:電容採用了兩個300pF的多層陶瓷電容(ATC100B)而非100pF。傳輸線阻抗轉換器我則採用了12公分長的12.5歐姆鐵弗龍同軸線來構成。我不是射頻專家,不知道如何計算正確