Archivi categoria: Radioamatori

Transverter 76GHz non sincronizzati

Consideriamo due trasnverter 144MHz -> 76GHz. I due sono caratterizzati da un oscillatore locale PLL con riferimento interno 10MHz. L’oscillatore locale genera una frequenza di 12648MHz che viene poi moltiplicata per 6 in modo da avere in uscita un segnale a 75888MHz. A questo viene “sommato” il segnale a 144MHz in modo da ottenere l’uscita a 76032MHz e 75744MHz.

Il transverter 1 è usato in trasmissione e il suo OSC1 genera una frequenza di 12648.005MHz. Il transverter 2 è usato in ricezione ed il suo OSC2 genera una frequenza di 12648.001MHz. In trasmissione abbiamo:
F1=75888,03MHz quindi 76032.03MHz e 75744,03MHz
In ricezione il segnale viene miscelato con 75888.006MHz del secondo oscillatore:
76032,03-75888,006=144.024MHz
75744.03-75888.006=143.976MHz

La situazione è questa: abbiamo una IF, otteniamo 2 setnali a 76GHz e, quando li riconvertiamo in IF, abbiamo due segnali a 144MHz. Questi segnali originano dal fatto che i due PLL non sono sincronizzati e non hanno un riferimento in comune. Pertanto i circuiti PLL cercano di stabilizzare la frequenza di uscita ma non fanno certo miracoli. Osservando le fasi di startup dei transverter è possibile trovare il momento in cui le due IF si incrociano e si scambiano.

Un fenomeno carino, interessante e piacevole da visualizzare con un SDR. Che è spiegabile con 4 operazioni matematiche basilari.

Fornendo ai due transverter un riferimento unico per il PLL (segnale a 10MHz) questo fenomeno non si osserva e si ha una sola componente. Fantastico!

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Spyserver su Odroid XU3

Finalmente un Spyserver anche a casa. Ho trovato una vecchia scheda Odroid XU3 che ha richiesto un po’ di coccole prima di potere essere messa in produzione. La XU3 è un bel Single Board Computer (SBC), dotato di due processori quad-core:

processor : 7
model name : ARMv7 Processor rev 3 (v7l)
BogoMIPS : 120.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x2
CPU part : 0xc0f
CPU revision : 3

Il problema principale è trovare una distribuzione che supporti un Kernel “decente”, almeno 4.x . Sul sito di riferimento del prodotto si trovano delle immagini piuttosto recenti e dedicate al prodotto XU4. Per rendere usabile questa immagine sono necessari alcuni step aggiuntivi che sono  descritti in questo articolo. Alla fine di tutto il procedimento il sistema funzione, manca solo di installare spyserver:

  • apt-get install build-essential cmake libusb-1.0-0-dev pkg-config
  • wget https://github.com/airspy/airspyone_host/archive/master.zip
  • apt-get install rtl-sdr
  • apt install librtlsdr-dev
  • installazione di spyserver e configurazione del software.

Messo in esecuzione il software, il carico sulla CPU è piuttosto esiguo.

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How to dismantle a PhD Thesis

Parafrasando gli U2, mi sono dedicato alla distruzione controllata del prodotto del mio Dottorato di Ricerca. Durante lo studio ho sviluppato un sistema trasmettitore – ricevitore operante a 76GHz, per la caratterizzazione del canale in ambiente marino. Per la realizzazione avevo attinto al catalogo dei prodotti di DL2AM (Phillip Prinz) ed avevo speso una fortuna.

Dopo la fine del dottorato, gli apparati sono stati usati da un paio di tesisti e poi sono rimasti sullo scaffale, in attesa che si concretizzasse un progetto che non ha mai visto la luce. Recentemente, complice il fatto che vorrei investire dei soldi in un acquisto “sportivo”, ho deciso di smontare tutto e vendere i componenti di maggiore pregio.

A 3/4 anni di distanza, sono rimasto molto soddisfatto dello stato di conservazione del sistema e del lavoro che avevo fatto.

Alcune foto dei tempi che furono.

Setup alla “lavagna luminosa” per centraggio del lanciatore nella guida circolare:

Incollaggio dei diodi, eseguito a mano libera e con una lente di ingrandimento delle “patatine”. Lavoro poi controllato allo stereomicroscopio.

A sinistra un diodo per microonde incollato sulle sue microstrisce, a destra il diodo pronto per il trattamento. Le dimensioni sono 0.6×0.3 mm.

Lavoro di tesi (Fioritto – Spoletini) eseguito al mare, per caratterizzare il comportamento del canale in base al mutare dell’umidità dell’aria. Il ricevitore era corredato di sensori di temperatura umidità e pressione atmosferica.

Il ricevitore oggi, in fase di “disinnesco”:

Alcuni dettagli del ricevitore:

distributore di alimentazioni e telaio (la scatola gewiss è nera in quanto pitturata in grafite)

raspberry pi (notare tutti i cavi della GPIO con termorestringente) e preamplificatore 144MHz

scheda di controllo con Si570, convertitori A/D per il monitoraggio delle tensioni e del livello del segnale ricevuto

Il lavoro ultimato. Tutti i blocchi sono stati separati ed ora è il momento di recuperare i componenti attivi e passivi.

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Preamplificatore a 1090MHz

Finalmente ho installato il preamplificatore che avevo acquistato su Aliexpress per i 1090MHz, da associare al mio sistema di ricezione ADS-B.

Il cambiamento di prestazioni è notevole: sono passato da una distanza massima ricevuta di 100 miglia nautiche ad oltre 180, con picchi superiori a 200.

Anche il numero di aeromobili “visti” dal sistema è notevolmente aumentato, passando da circa 700 a valori sopra il 1000. Considerando il cablaggio “creativo” sono davvero molto soddisfatto del miglioramento ottenuto!

Nella immagine che segue, la situazione del ricevitore “fotografata” il 14 giugno 2017.

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AIS e propagazione

In questi giorni di caldo ed umido, le VHF iniziano ad essere un bel terreno di caccia. Soprattutto su un mare caldo e chiuso come l’Adriatico. Puntuale come tutti gli anni si presentano condizioni molto vantaggiose per i collegamenti a lunga distanza. Questo non sfugge al nostro sistema AIS che il 30 maggio ha fatto registrare il “pienone”, come evidenziato dalla figura.

Il sistema installato presso l’Università Politecnica delle Marche, mostra, in tempo reale, solo i dati che sono effettivamente ricevuti dall’apparato locale. Pertanto è un ottimo indicatore delle condizioni di propagazione.

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Preamplificatore ADS-B

Ho acquistato un piccolo preamplificatore RF per la banda aerea dei 1090MHz. Lo ho comperato qui ed è arrivato con la solita flemma orientale (la chiave di ricerca è Aviation ADS-B special low noise amplifier).

preamplificatore ADS-B

Un bell’oggettino, interamente in metallo e corredato di connettori SMA di fattura dignitosa. Non ho resistito alla tentazione di fargli fare un giro con il Noise Figure Meter che ho in ufficio (Agilent N8972A e testina N4002A).

preamplificatore ADS-B misura

Sono molto soddisfatto, le caratteristiche esibite dall’oggetto sono davvero molto buone, come mostrano le figure qui sotto.

preamplificatore ADS-B GAIN  preamplificatore ADS-B NOISE

Non vedo l’ora di installarlo!!!

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Noise e Cavità

Per attivare una stazione di ascolto presso la Torre della Facoltà di Ingegneria dell’Università Politecnica delle Marche, ho dovuto rimettere le mani su dei vecchi filtri in cavità che erano stato acquistati per il progetto iRGP negli anni 90. Ricordo che, all’epoca li avevamo tarati utilizzando un bell’analizzatore di spettro con tracking generator.

Dovendo ritarare il sistema per adattarlo alle nuove condizioni operative (WebSDR, ne riparleremo) ho deciso di procedere in un altro modo, soprattutto per evitare di scarrozzare l’analizzatore di spettro in giro per la Facoltà. Mi sono servito di un noise generator e di un ricevitore SDR.

Il noise generator è un prodotto molto semplice ed economico, acquistato per pochi dollari su ebay. Lo avevo acquistato alcuni anni addietro per fare delle prove di larghezza di banda su una IF.

Il ricevitore SDR è il famoso AIRSPY MINI, corredato da una versione aggiornata di SDR# e dall’utilissimo SpectrumSpy. Questo programma trasforma il ricevitore SDR in un analizzatore di spettro a larga banda e consente di fare delle misure piuttosto interessanti, anche se piuttosto limitate in dinamica ed in tempo di risposta.

Nelle due immagini che seguono, la risposta in frequenza del filtro in cavità prima della taratura e dopo la taratura.

Scegliendo in modo opportuno lo “span” dell’analizzatore è possibile ottenere una risposta del sistema molto rapida, che consente di apprezzare facilmente le minime variazioni di taratura.

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Addio AccaEffe

Quando ho iniziato ad ascoltare le HF era una sera d’estate ed avevo un vecchio ricevitore sotto le mani. Era uno scatolone immenso nelle mie mani e ricordo perfettamente l’emozione che ho provato nel sentire tutti quei suoni e quelle stazioni radio. Mi sono fatto dare un foglio di carta da mio zio ed ho preso un sacco di appunti. Doveva essere il 1990 o il 1991 e con una semplice antenna a stilo, avevi il mondo dentro casa.

Gli anni passano, arrivano i computer, gli alimentatori switching. I led ed i televisori al plasma. I motorini 2 tempi sono ormai delle mosche bianche (con il loro allegro scoppiettare che il noise blanker non cancellava manco a morire). Arriva Internet, portando con se contenuti e servizi nuovi e soprattutto l’immediatezza della comunicazione. I satelliti sono sempre di più, aumenta la loro efficienza energetica e in molti capiscono che le HF, con le loro antennone, i programmi di previsione della propagazione e le bizzarrie del sole, possono avvicinarsi alla pensione. Arrivano anche gli impianti fotovoltaici, i regolatori chopper e tutto il mondo dello “switching”: piccolo, freddo e rumoroso. La rete in casa si distribuisce con la power-line, in casa entra la ADSL con il suo “spettrone”.

Sempre meno persone si accorgono del fatto che le HF sono diventate rumorose come un asilo durante la ricreazione. Sono piene man-made noise. Nel mio precedente appartamento avevo una posizione brutta, in mezzo alla città, ma riuscivo ad ascoltare qualche cosa. Nel mio nuovo alloggio ho rumore a fondo scala fino a 28MHz. Vietato ascoltare qualsiasi cosa. Ho installato una antenna verticale bellissima fatta da IW2EN, ho acceso il ricevitore e fine del gioco: non si sente nulla.

 

Allora ho provato con un antenna loop di IZ3ZUJ (qualche informazione si trova qui), la ho montata di notte pur di averla sul tetto. L’antenna è bellissima ma quando ho acceso il ricevitore è stato una completa sconfitta: rumore ovunque.

Faccio il punto:

  • sono in una posizione che, radiantisticamente parlando, è una schifezza;
  • Ho noise (di origine sconosciuta) su tutte le bande;
  • Il tempo per fare ascolti ed altri esperimenti è davvero pochissimo;
  • La passione per le HF è molto calata: quello che volevo fare lo ho fatto (contest, cw, fonia, rtty, pactor, hf-fax, etc etc);

Ho deciso di smontare e vendere la mia Delta Loop, per quanto sia una delle più belle e impressionanti antenne che io abbia avuto. Non solo. Penso che prenderò anche il mio amatissimo Ts-440 e lo metterò in un armadio (in modo che non prenda umido). Il tempo delle HF per adesso è finito, magari ne riparliamo tra 10 anni. Sempre con il TS440 ed i miei tasti telegrafici.

Adesso devo solo inventarmi una applicazione per quel cavo che viene giù dal tetto… ma una mezza idea già mi frulla in testa e non riguarda certo le HF!

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Erano i tempi

20 anni fa. 1997, nasceva il progetto iRGP ad opera di alcuni studenti della facoltà di ingegneria dell’allora Università Degli Studi di Ancona.

Alessandro, Adelmo, Andrea e Maurizio, tutti radioamatori e tutti appassionati di computer, telecomunicazioni e smanettamenti vari. Il progetto nacque a seguito di alcune riunioni, tenute nell’auletta dell’associazione studentesca Gulliver, ed aveva lo scopo di creare un gateway TCP/IP per l’accesso alla rete radioamatoriale.

In quegli anni il traffico dati radioamatoriale era effettuato prevalentemente in AX.25, utilizzando modem in AFSK alla velocità di 1200bps, 9600bps o maggiori. I dati viaggiavano ripetuti da digipeaters che erano installati e mantenuti da radioamatori in modo da creare una complessa ed intricata rete internazionale. Ricordo con molta nostalgia le serate passate a saltare da digi a digi, alla scoperta di percorsi nuovi per accedere a qualche BBS.

Vi erano poi dei digi particolari che consentivano di accedere alla rete “internet” e di veicolare i dati in altri continenti. Questi digi erano gateway tcp/ip che accettavano la connessione degli utenti in AX.25 o in tcp/ip over AX.25. I radioamatori avevano una rete di classe A a loro dedicata (44.0.0.0/8) con tanto di numeratori nazionali e regionali. Chiunque poteva chiedere un indirizzo IP ed utilizzarlo (con Linux o il mitico JNOS) per accedere alle risorse internet per i radioamatori.

Questo consentiva una enorme espansione delle possibilità di comunicazione in quanto il traffico era veicolato dalla rete internet commerciale: entravi in rete ad Ancona e sbucavi dove volevi.

Il nostro progetto era ambizioso ma riuscimmo a portarlo a termine. La stazione vide la luce nel 1999 (inaugurata nel 2000) e rimase attiva fino al 2007 quando ci rendemmo conto che non vi era più interesse verso questo sistema: tutti avevano la ADSL a casa e questo tipo di connettività era ormai obsoleto. M

Furono 5 anni di lavoro intenso, di grandi soddisfazioni e grandi incazzature. Abbiamo portato qualche cosa di nuovo nel panorama dei radioamatori della zona. Abbiamo avuto grandi fan (Nando, I6JKW) e qualche detrattore, ma, cosa più importante, abbiamo imparato molto.

Attraverso la wayback machine è possibile ricostruire e ricordare quegli anni ruggenti.

2001  una delle prime versioni del sito radiogw1.unian.it

2002 il nuovo sito web

2007 la versione finale e finita.

 

 

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