Winterprojekt 2017/2018: Antennen Analysator auf Arduino Basis
Auf unserem Fieldday 2017 konnten wir voller Interesse ein interessantes Bastelprojekt live sehen: einen selbst gebauten Antennen-Analysator auf Arduino Basis für die "schmale OV Geldbörse".
Das hat uns so gut gefallen, dass wir jetzt anfangen, alle benötigten Informationen zusammen zu tragen, um die langen Winterabende beim gemeinsamen Basteln verbringen zu können.
Jeder (auch gerne OV übergreifend) ist herzlich dazu eingeladen, mitzumachen und seine Ideen einzubringen, egal, ob mit Links, eigenen Erfahrungen, Ideen. Alles geht!
Wattwächter - Installation und Besonderheiten
Das Programm Wattwächter, welches von der Bundesnetzagentur herausgegeben und gepflegt wird, dient dazu, Personenschutzabstände von hochfrequenten Antennen zu bestimmen und kann als Grundlage zur Selbsterklärung der Funkamateure dienen. Herunterladen kann man sich das Programm kostenlos unter http://emf3.bundesnetzagentur.de/wattwächter.html
Wir installierten das Programm erfolgreich unter Windows und auch Linux, da es in Java geschrieben ist.
Zu beachten ist unbedingt, dass das Programm aus dem Ordner heraus gestartet wird, in dem es installiert wurde. Ansonsten gibt es Probleme beim Laden der diversen Antennenformen aus der mitgelieferten Bibliothek. Um unter Linux einen direkten Desktop-Starter zu erzeugen, schrieben wir ein kleines Shell-Script, welches zuerst in das Verzeichnis wechselt und von dort aus den Wattwächter aufruft.
Getestet haben wir das Programm unter Windows 7 und unter Linux Mint 16 mit OpenJDK 7. Unter einem Linux Mint 13 mit vorinstalliertem OpenJDK 6 gab es eine Fehlermeldung beim Start des Programms und es konnte nicht geöffnet werden.
Unser Fazit zur Nutzung des Programms: Nach einigen erläuternden Worten durch OM Dietmar, DF6KC und gemeinsamen Betrachten der Eingabemasken hilft einem das Programm, ziemlich schnell und einfach eine Selbsterklärung zu erstellen (oder die vorhandene zu aktualisieren), in dem Modus "Assistent" sind lediglich 5 Seiten auszufüllen und schon kann es los gehen. Es ist auf jeden Fall einen Blick wert und das "Mysterium Selbsterklärung" verliert somit auch seinen Schrecken.
Fahrradmobil QRV auf 2m/70cm
Dieser Beitrag soll zeigen,wie man trotz widriger Masseverhältnisse bei heutigen Fahrrädern doch zu einem guten Ergebnis kommen kann.
Es wird hier das Beispiel für einfache 5/8 und 1/4 Lambda Strahler aufgezeigt. Heute gibt es auch spezielle Antennen, die durch ihre Konstruktion weniger oder keine Radials brauchen. Die sind jedoch auch etwas teurer.
Was benötige ich nun für den Fahrrad-Antennenhalter?
- Kunststoffteil Abmessungen 70mm X 20mm X 20mm
- zusätzliche Abstandsbuchsen mit M5 Gewinde 2cm lang
- 2 Schrauben M5x25
- 1 Messingbuchse D=12mm L=20mm
Bei meinem Rad habe ich die Rücklichtbefestigung zur Aufnahme meines Antennenhalters genutzt. Dazu wurden die originalen Befestigungsschrauben entfernt und durch Abstandsbolzen mit zusätzlichem M5 Gewinde ersetzt.
Die Messingbuchse wurde in dem Kunststoffträger mittig 10mm abgesenkt montiert und durch eine Querbohrung im unteren Teil mit einer Schraube befestigt. Diese dient auch zum Schutz vor Verdrehen beim Einschrauben der Antenne. An dieser Schraube wurde auch das "heisse Ende" des Koaxkabels vom TRX mit Lötfahne angelötet.
Massepunkt für die Antenne und das Koaxkabel sind die eingebauten Abstandsbolzen. Die Masse des Koaxkabels wurde mit 20mm Länge am nächsten Massepunkt befestigt, wo auch die "Radials" angelötet wurden.
Da es bei den heutigen Fahrrädern grosse Probleme mit einer vernünftigen Masse gibt, (kein messbarer ohmscher Durchgang z. B. vom Gepäckträger zum Tretlager) wurden auf jeder Seite je 3/4 Lambda (ca. 1,60m für das 2m-Band) aus 10mm breiter Litze vom Gepäckträger mit ca. 35mm Abstand herunter bis zum Tretlager gewickelt. Die Litze wurde zwischendurch durch Kabelbinder festgelegt, damit die Wicklung stabil bleibt.
Das SWR ist auf 2m mit 5/8 Lambda-Strahler 1:1 und bei dem 1/4 Lambda-Strahler auf 70cm und auf 2m mit 1:1 auch ufb.
Das Kabel zum Handfunkgerät (bei mir D=3mm) wurde vom Antennenanschluss am Gepäckträger und teilweise an dem Rohrrahmen entlang nach vorne verlegt. Man ist damit flexibel, ob man das Handgerät am Hosengürtel, hintere
Hosentasche oder an der Jacke befestigen will. Oder ob man sich eine Handyhalterung vorne am Lenker befestigt und das Kabel dann dort am TRX anschliesst.
Ich mache vom Fahrrad nicht nur APRS (mit VX8DE), sondern fahr auch gerne mal via Relais oder auf Direktfrequenzen ein paar QSOs während meiner Tour oder bei Pausen.
Viel Spaß beim Nachbauen und vy73 de Dietmar, DF6KC.
Nachfolgend noch ein paar Bilder, um das gerade Gelesene sich noch besser vorstellen zu können. Die Bilder können durch einen Klick noch vergrößert werden.
Der L-SDR unter Linux
Wer wissen möchte, wie man den L-SDR (und eventuell auch andere SDRs) unter dem freien Betriebssystem Linux ans Laufen bringt, der kann sich ab sofort auf DL5PDs privater Homepage unter http://dl5pd.darc.de/wiki darüber informieren.
Die Seite ist noch im Aufbau, aber der Weg vom Bausatz zum fertigen Empfänger steht schon größtenteils beschrieben.
Viel Spaß beim Ausprobieren. Der Autor freut sich wie immer auf Rückmeldungen jegweder Art.
K30 - Kalender in Google Kalender importieren
Besonders wichtig für Leute mit Android-Handy. Hier könnt Ihr ohne große Probleme oder Zusatzprogramme den K30-Kalender auf Euer Smartphone bringen. Das geht folgendermaßen:
- Unter der Adresse calendar.google.com loggt Ihr Euch mit Benutzernamen und Paßwort wie gewohnt ein.
- Wenn Euer Kalender dann angezeigt wird, gibt es auf der linken Seiten den Punkt "Weitere Kalender", dort rechts daneben findet man ein kleines Dreieck, welches nach unten zeigt.
- Nach einem Klick hierauf findet man den Menüpunkt "Über URL hinzufügen".
- Dort drauf geklickt, öffnet sich ein Fenster, in dem man die Kalender-URL für den K30-Kalender einträgt.. Diese lautet: linux.pensionmoselblick.de/kalender/k30-kalender.ics
- Anschließend noch "Kalender hinzufügen" anklicken und schon wird der K30-Kalender in den Google-Kalender importiert.
- Nach einer Synchronisationsphase sollte dieser Kalender auch auf Eurem Smartphone verfügbar sein.
Anmerkung: Alle hier im Text genannten Marken wurden nur zu Erläuterungszwecken erwähnt. Evtl. Copyrights und weiterführende Rechte verbleiben beim jeweiligen Eigentümer.
Antennenanalysator auf Arduino Basis
Worum geht es überhaupt?
Nachfolgend findet Ihr die Ursprungsidee eines japanischen Funkfreundes, JA2NKD:
Hier geht es zu seinem Blog, die meisten werden wohl einen Übersetzer einschalten müssen.
Und nachfolgend das passende Video dazu:
Teil 1: Idee und Übersicht
Im Sommer 2017 wurden wir auf dieses Projekt durch befreundete Funkamateure aufmerksam.
Nach Durchsicht des Projektes war für uns schnell klar, dass wir den kompletten Antennenanalysator in seine einzelnen Funktionsbausteine zerlegen werden.
Geplant ist, die Funktion jedes Bausteins zu isolieren und zu erklären, wenn möglich eine eigene kleine Demonstration hinzuzufügen und diese als separate Videos zur Verfügung zu stellen. Die Videos sollen jeweils eine Länge von 10 Minuten nicht überschreiten.
Im Vergleich zum Ursprungsprojekt von JA2NKD haben wir vor, die Steuerung in Form eines TouchScreens komfortabler zu gestalten.
Auch wird der Oszillator-Baustein des Ursprungsprojektes ausgetauscht gegen einen neueren Baustein, dessen Frequenzbereich deutlich umfangreicher als der Originalbaustein ist.
Hier findet man das Projekt von DG7EAO, welches den gleichen Oszillator Baustein verwendet wie wir.
Als erstes wollen wir erklären, wie dieser Antennenanalysator funktioniert. Das Prinzip ist einfach: An dem zu messenden Objekt, zum Beispiel einer selbstgebauten Antenne, wird ein gewisses Frequenzband durchlaufen (z. B. das 40m Band von 7000 kHz bis 7200 kHz). Ist die Antenne in Resonanz auf einer oder
mehrerer dieser Frequenzen, so wird die gesamte Leistung der Antenne zugeführt.
Anderenfalls wird diese Leistung wieder zurückgegeben. Die zurückgegebene Leistung wird einem Verstärkerbaustein zugeführt und anschließend in den Arduino geschickt.
Da man das Eingangssignal kennt, kann man es ins Verhältnis zum Ausgangssignal setzen und erhält das Stehwellenverhältnis. Das Ganze wird grafisch ausgewertet und an ein angeschlossenes Display geschickt, so dass man darüber ablesen kann, auf welcher Frequenz die Antenne resonant ist.
Teil 2: Die Frequenzerzeugung / der Oszillator
In unserem Projekt benutzen wir den Oszillator-Baustein SI5351A von QRP-Labs. Mit diesem können wir Frequenzen zwischen 8 kHz und 160 MHz erzeugen.
Bestellt wurde der Bausatz am 28.12.2017, geliefert wurde er am 02.02.2018, frisch aus Japan. Wer also auch über QRP-Labs bestellen möchte, der möge sich auf ähnlich lange Lieferzeiten einstellen.
Der Päckchen wird ohne jegliche Anleitung geliefert, jedoch ist die Dokumentation auf den Seiten von QRP-Labs recht ausführlich.
Hier findet Ihr die Bauanleitung für die Inbetriebnahme des Bausteins.
Der Bausatz selber besteht aus der Grundplatine, auf der schon der eigentliche Baustein SI5351A in SMD-Ausführung aufgelötet ist,
insgesamt 6 Widerständen, 3 Kondensatoren, 2 Transistoren, 1 Spannungsregler, 1 Quarz sowie 2 Steckerleisten für die Platine.
Der Aufbau ist mit ein wenig Löterfahrung in gut einer Stunde erledigt und beschränkt sich auf das Zusammenlöten der Bauteile auf der Basisplatine sowie einem abschließenden Spannungstest.
Der Anschluß an den Arduino ist mit 4 Kabeln erledigt:
2 Kabel dienen der Spannungsversorgung.
Die Versorgungsspannung von +5V wird sowohl an Stift 11 für den I2C Bus als auch an einen der Stifte 8 bis 10 angelegt. Dies ist nötig, da man die Spannungsversorgungen auf der Platine getrennt hat, damit es möglich ist, eine separate Spannung für den I2C Bus zu erhalten.
Die Masse wird an Stift 1 angelegt.
Die Stiftezählung beginnt rechts oben mit 1, Pin 11 ist links unten und Pin 20 ist rechts unten, falls sich der Quarz in der rechten oberen Hälfte befindet.
Über die restlichen 2 Kabel wird der I2C Bus zur Steuerung des Bausteins angeschlossen.
Hierbei wird der SCL Ausgang mit Pin 13 sowie der SDA Ausgang mit Pin 14 der Oszillatorplatine verbunden.
Die Oszillator-Platine verfügt über 3 Ausgänge CLK0 an Pin 17, CLK1 an Pin20 und CLK2 an Pin19.
In unserem Beispiel-Sketch verwenden wir nur den Ausgang CLK0 an Pin 17.
Nach Anlegen der Betriebsspannung an den Oszillator-Baustein passiert zuerst einmal noch gar nichts.
Die zu erzeugende Frequenz sowie die das Ein- und Ausschalten des Oszillators erfolgt mithilfe des Arduinos
über das Setzen der internen Baustein-Register über den I2C-Bus.
In unserem Beispiel-Sketch, kann man eine beliebige Frequenz zwischen 8 kHz und 150 MHz
in 1 kHz Schritten für eine gewisse Zeit erzeugen und mit einem Oszilloskop oder einem Frequenzzähler "sichtbar" machen.
Durch die Einbindung der "Wire-Bibliothek", welche die Steuerung der I2C-Schnittstelle übernimmt,
ist der Code recht schlank.
Der Code-Basis ist von OM Christophe, OE1CGS, die Erweiterung um die serielle Konsole übernahm DL5PD.