Sontheimer Bridge

Voor het project van de Automatic Magnetic Loop Tuner had ik een SWR (Standing Wave Ratio) brug nodig die kon werken tot maximaal 200 W. De kit van http://www.kitsandparts.com/ kwam hiervoor wel in aanmerking, maar slechts mits wat aanpassingen. Zonde van de weg te smijten componenten, en er zat ook niet genoeg wikkeldraad in de kit. Een van de aanpassingen is het aanbrengen van 20 windingen in plaats van 10, en daarop is het die kit niet voorzien.

Aangezien het ontwerp niet bijster ingewikkeld is, en ik altijd wel op zoek ben om nieuwe dingen te leren heb ik besloten om zelf een SWR bridge in elkaar te steken.

De SWR bridge is een tandem match, of Sontheimer bridge. Genoemd naar haar uitvinders, Carl G. Sontheimer en Raymond E. Fredrick. Net zoals bij de Yagi-Uda antenne (veelal Yagi antenne genoemd) staat het niet altijd vast wiens naam de uitvinding zal dragen. Voor hetzelfde geld had het dus een Fredrick bridge geweest. Je kan maar beter alleen iets uitvinden, of een catchy naam hebben.

Het elektrisch schema heb ik uitgewerkt in Eagle. Eagle is een onderdeel van Autodesk, de makers van o.a. AutoCAD. De gratis versie van Eagle, die je hier kan downloaden, laat je toe PCB’s (Printed Circuit Board) te maken met een maximale grootte van 80mm x 100mm.

Nadat je het elektrisch schema hebt ingegeven, kan je beginnen aan het ontwerp van de printplaat. Als je het nog nooit gedaan hebt, is dat een hele klus. Gelukkig is er “het internet”. Golb Jr. zegt nu al wijze dingen als: “als ik iets niet weet, dan zoek ik er een filmpje over op Youtube”. En dan te bedenken dat YouTube niet eens bestond toen het kereltje geboren werd.

De tutorials die voor mij de belangrijkste mogelijkheden van Eagle uit de doeken hebben gedaan zijn die van Jeremy Blum

Deel 1: Schematic Design https://youtu.be/1AXwjZoyNno
Deel 2: Printend Circuit Board Layout https://youtu.be/CCTs0mNXY24
Deel 3: CAM output and DFM https://youtu.be/oId-h6AeXXE

De drie tutorials samen duren iets meer dan 90 minuten en zijn voldoende duidelijk om zelf een eerste PCB te maken. Hoe lang ik er juist over gedaan heb eer ik een eerste printje klaar had weet ik niet meer. De tijd vliegt als je je amuseert. Ook mijn tweede printje heeft heel wat tijd in beslag genomen, maar dat was dan ook veel complexer. Daarover later meer.

Een PCB producent in China heeft aan de hand van de Gerber files die Eagle voor je genereert een mooi printplaatje gemaakt, en dat zag er best professioneel uit.

Sontheimer Bridge. 200 W version.

Nu nog wachten op de levering van de componenten en we kunnen testen of deze aangepaste Sontheimer Bridge net zo goed werkt als die van de kit.

LiFePO4 10Ah 12V WSPR Test

Om eens een idee te krijgen wat ik nu met deze DIY LiFePO4 batterij kan doen heb ik vorige vrijdag een testje gedaan met WSPR.

Met de Yaesu FT-857-D, gekoppeld aan de PC via de CAT interface en met behulp van het programma WSJT-X kan je gemakkelijk zo een test uitvoeren. Vorig jaar heb ik dezelfde test gedaan met een commerciële LiFePO4 batterij van 4200mAh. En daar heb ik de data nog van. Ik kan dus een objective vergelijking maken. Want zoals Adam Savage van de Mythbusters het zegt, “the only difference between science and screwing around is writing it down”.

Om 6u36 UTC ben ik begonnen met het ontvangen van WSPR signalen. 20% van de tijd werd er gezonden (TX) met 5W de rest van de tijd werd er geluisterd (RX).

Hoewel het effectief ontvangen van signalen niet het doel was van de test, was het wel fijn om te zien dat we ZL1EE’s signalen van de andere kant van de wereld netjes binnenkregen.
ZL1EE gebruikte 10W. Zo zie je maar dat je met de juiste propagatie niet veel nodig hebt om de wereld rond te komen. Om 06u40 UTC zaten we beide in de grayzone (Hier was de zon net op, in New Zeeland ging de zon onder) en dat zorgde heel waarschijnlijk voor deze mooie opening.

170929 0640 1 -25 3.01 7.0401296 ZL1EE RF72 40 0 5391 0

Tijdens de test heb ik regelmatig de spanning van elk van de cellen gemeten. Zowel tijdens RX als TX. De 4 afzonderlijke cellen bleven dankzij het BMS mooi in balans, met een afwijking van nooit meer dan 0,02 V. Pas helemaal op het einde begon ik een grotere afwijking te zien in één van de 4 cellen.

Om 11u34 UTC hield de batterij het voor bekeken en sloot het BMS de spanning af. De spanning van één van de cellen was tot 2,5V gezakt. De rest van de cellen gaven nog 3,18V aan. Als we in het achterhoofd houden dat de spanning van LiFePO4 cellen vrij stabiel blijft gedurende een groot deel van de ontladingscyclus, en dat pas heel op het einde de spanning aanzienlijk zakt, dan kunnen we concluderen dat één van de 4 cellen net iets minder capaciteit bevat dan de andere 3. Hoeveel dat verschil is heb ik nog niet kunnen uitzoeken, en ik ben er ook nog niet helemaal uit of het effectief om een slechtere cell gaat, of dat dit binnen de marge van de specificaties valt. Voor hetzelfde geld hielden de andere cellen er twee minuten later ook mee op.

Ik ben ook nog niet zeker of het BMS de spanning afschakelde omdat één cel 2,5 V bereikte, of omdat het verschil tussen de andere cellen te groot werd. Volgens de geringe info die ik bij de verkoper van het BMS op AliExpress vond zou het BMS tot 8V kunnen werken. Dat is 2V per cel (wat trouwens ook het minimum is dat de fabrikant van de cellen aangeeft).
Anderzijds is 2,5V wel een mooie veiligheidsmarge om de cellen niet te beschadigen.

Met deze 10Ah LiFePO4 batterij ben ik dus 5 uur QRV geweest. Waarvan 1 uurtje in uitzending en de rest op luisterstand.
Met de 4200mAh batterij was ik 2 uur en 45 minuten QRV. De 10Ah batterij scoort dus net iets slechter. Alhoewel, de totaalprijs van de 10Ah batterij was inclusief verzending maar 5 euro duurder dan die van de 4200mAh batterij. 2 uur en 15 minuten extra QRV voor maar 5 euro is zeker niet slecht!

Conclusie van de test: Hoewel ik er net iets meer van verwacht had, doet de 10Ah batterij het zeker niet slecht. Een prima aankoop die ik zeker en vast zou overdoen.

12V 10Ah LiFePO4 Batterij Met BMS

Naar een voorbeeld van Julian OH8STN (oh8stn.org) heb ik ook een 12V 10Ah LiFePO4 (Lithium-ijzer-fosfaat) in elkaar geknutseld.

Moeilijk is dat eigenlijk niet, je moet kunnen internetten, e-shoppen en solderen. Qua vaardigheden heb je er dus niet al teveel nodig.
De cellen zelf zijn Headway 38120s cellen waarbij de “s” staat voor “schroef”. Je kan doormiddel van een schroefaansluiting de cellen met elkaar verbinden om zo de nodige capaciteit of spanning te bekomen.

Ik heb mijn 38120s’ gekocht via AliExpress. Na iets meer dan een week werden ze aan huis geleverd. Het moet niet altijd lang duren als het van China komt.

Bij aankomst meteen gecontroleerd of alle cellen nog werkte, en dat was het geval. Elke gaf een waarde van rond de 3,22 V.

De eerste keer heb ik de 4 cellen apart opgeladen, het BMS (battery management system) was nog niet aangekomen. Dit BMS zorgt erniet allen voor dat de 4 cellen gelijkmatig belast en ontladen worden, het zorgt er ook voor dat ze gebalanceerd worden opgeladen en beschermt zijn tegen overspanning, onderspanning, overcapaciteit en ondercapciteit. Je kan er zonder, maar mét is veel veiliger.

via AliExpress

Na wat geknutsel met de draad, soldeersel en powerpole-connectoren was de batterij klaar. En kon ze getest worden. Ik heb er twee uur WSPR bakens mee verzondenden (20% TX), een uurtje of twee de band afgedraaid en een paar QSO’s gemaakt met de Yaesu FT-857-D met 75W, en dan nog een uur of twee de 2m band gescand. En toen werd de batterij uitgeschakeld.

Een van de drie cellen was onder de 2,8V gezakt, de rest stond nog op 3,1V. Normaal gezien zou dit nog voldoende moeten zijn om de FT-857-D te laten werken, maar de BMS gaf maar 4,5V meer door. Onbelast ging er wel nog 12V naar de uitgang. Hoe dat juist in elkaar zit moet ik dus nog eens uitpluizen.

Het volledig filmpje met instructies van Julian OH8STN kan je hieronder zien:

Op dit moment is de batterij terug aan het opladen, via de BMS aangesloten aan mijn 20A voeding. Regelmatig controleer ik de totale en de afzonderlijke cel spanning. Tot nu toe ziet het er nog allemaal goed uit. Wordt vervolgd, want het is de bedoeling dat ik er nog een solar charge controller en een zonnepaneel aan toevoeg. Op die manier beschik ik altijd over een beperkte, doch goed bruikbare hoeveelheid energie om mijn zend- en ontvangstapparatuur te doen werken.

HAREC

Ik heb deze maand mijn HAREC getuigschrift behaald. HAREC staat voor Harmonized Amateur Radio Examination Certificate en laat mij toe een vergunning van de A sectie aan te vragen. Het verschil met mijn huidige vergunning van de sectie C (ON3) is dat ik nu ook in het buitenland mag zenden (in alle landen die aangesloten zijn bij het CEPT), meer vermogen mag gebruiken, aan zelfbouw mag doen en op meer frequenties en frequentiebanden mag uitkomen. Ik mag nu zelfs amateur televisie uitzendingen doen.

Het spreekt voor zich dat je voor een HAREC (B examen) heel wat meer moet kennen dan voor een basisvergunning (C examen). Gelukkig zijn er de handboeken van Tony ON6TM waar ik eerder al mijn basiscursus volgde. Begin oktober 2016 ben ik in zelfstudie aan de cursus begonnen, zonder voorkennis van elektriciteit of elektronica.

Het eerste stuk, gelijkstroom ging vrij goed. Ik leerde, zonder deadline en wanneer ik er zin in had. Het was pas toen ik het hoofdstuk gelijkstroom onder de knie had eind december, dat ik meer systematisch ben beginnen leren. En om mijzelf nog een beetje extra te motiveren heb ik mij toen ook ingeschreven voor het examen van februari.

Mrs. Golb had ondertussen ook examen, en zo zaten we geregeld na het avondeten samen aan de keukentafel te studeren. Studeer discipline was nu ook wel nodig. De deadline stond vast en de leerstof was nog niet gekend. Elke weekdag na het avondeten heb ik twee a drie uur achter de boeken gezeten, in het weekend vaak zes uur of meer per dag. Wat heb ik mijzelf aangedaan is mij meerdere keren te binnen geschoten, maar het onderwerp interesseerde mij mateloos en dus deed ik gestaag verder.

Elke morgen, middag en avond toetste ik de geleerde kennis met een proefexamen op harec.be of met de HAREC-trainer van Hans. Die “dedication” (uit te spreken op zijn Smos’) heeft ervoor gezorgd dat het examen zelf ook een eitje was en ik beloond werd met een HAREC getuigschrift.

Ondertussen zijn we in afwachting van een nieuwe vergunning. Ik kijk er naar uit.

Radio.garden

Wil je naar de radio luisteren, maar heb je geen radio bij de hand? Of heb je wel een radio, maar hoor je niets wat je aanstaat?

Surf dan eens naar radio.garden. Deze website verzamelt alle livestreams van alle publiek radiozenders over de hele wereld.
Het geheel is mooi weergeven in de vorm van een wereldbol. Wil je weten hoe de radio klinkt in Australie, geef de bol dan een draai 😉

Radio Garden

CQ WW Contest

Deze zondag namiddag was het mooi weer en CQ WW Contest. Ideaal dus om eens met mijn radio uit mijne shack te komen om mijn portable kit te testen.

Vlak na het middag eten ben ik bepakt en gezakt aan mijn micro avontuur begonnen. Beter klein beginnen vooraleer we een echte SOTA aanvatten. Zo heb ik ook de mogelijkheid om alles eens te testen, en om te zien of ik ook aan alles gedacht heb. En of ik misschien niet aan teveel gedacht heb 😉 De rugzak woog iets meer dan 10 kg. Dat zou toch een tikkeltje lichter mogen.

Wat had ik allemaal mee?

  • twee 4200 mAh Zippy Flightmax LiFe batterijen
  • Yaesu FT 857 D
  • High precision watt meter and power analyzer
  • 20m vertical ground plane antenne en een caperlan vishengel
  • kookvuurtje, eten en drinken
  • deken, schuimmatje klein en groot

Na een wandeling van ongeveer 3 km had ik een mooi plekje gevonden, en kon ik beginnen met het opstellen van mijn portabel station.

Ham radio, portable operation during CQ WW contest weekend.

En of het mooi weer was! Ik heb de hele namiddag in mijn t-shirt in de zon gezeten.

Ham radio, portable operation during CQ WW contest weekend.

Alles is in gereedheid gebracht, tijd om het ON3 segment van de 20m band af te draaien (14.250 MHz tot 14.350 MHz).

Ham radio, portable operation during CQ WW contest weekend.

Doordat er dit weekend een contest bezig was, kon je constant stations horen roepen, maar veel meer dan je roepnaam, je rapport en je CQ code uitwisselen was er helaas niet bij. Contesters zijn geen babbelaars 😉 Tsjechië, Slovenië, Rusland, Cyprus, Macedonië, Roemenië en Tunesië zijn enkele van de landen die ik “gewerkt” heb. Het afstands-record van de dag gaat naar een contest station uit Qatar, ongeveer 4700 km ver.

Jammer genoeg ook veel stations met een grote bek en kleine oren. Stations die bij mij 59 binnen komen, maar die mij niet kunnen verstaan.

Een korte impressie van wat er te horen was:

Na een uur en twintig minuten heb ik het voor bekeken gehouden. De batterij was nog lang niet leeg. De watt meter gaf aan dat er 1,311 Ah verbruikt was. Ik kon dus nog bijna drie keer zo lang QRV blijven. Niet slecht voor een batterij die maar 500 gr weegt. Nu weet ik ook dat ik de tweede batterij thuis kan laten. Samen met het deken en m’n campingvuurtje.

Ham radio, portable operation during CQ WW contest weekend.

‘t Was een fijne namiddag.

5.5mm Bullet connector naar Anderson Powerpole verloopstuk maken

T_to_AndersonPowerpole-1

Omdat de Zippy Flightmax 4200mAh accu’s, de radio en de lader verschillende connectoren hebben, is het nodig om voor één standaard connector te kiezen en om alle componenten van diezelfde connector te voorzien. De gekozen gemeenschappelijke connector is de Anderson Powerpole geworden. Deze connector is door de ARRL (American Radio Relay Leage) en B-Ears (Belgian – Emergency Amateur Radio Service) samen met de bananenplug gekozen als standaard connector voor alle toepassingen die 13.8V geven of vragen.

De Anderson Powerpole is uniseks, er is dus geen mannelijke of vrouwelijke variant van de connector. Je kan twee connectoren met elkaar verbinden door een van beide 180° te draaien. Dit zorgt er wel voor dat je moet afspreken, hoe je de Powerpoles naast elkaar vastmaakt, anders kan je fouten maken tegen de polariteit. In het beste geval werkt je apparaat dan niet, in het slechtste geval kost het je enkele duizenden euro’s. Er werk afgesproken, om de rrrrode connector rrrrechts te plaatsen. Rechts van de zwarte als je in de connector kijkt en de tong van de connector naar boven wijst.

De Zippy accu’s zijn uitgerust met 5.5mm Bullet connectoren. Een verloopstuk van 5.5mm Bullet naar Anderson Powerpole bestaat er helaas niet, dus moeten we dat zelf maken. We beginnen met een T-connector naar 5.5mm Bullet connector van HobbyKing.com en verwijderen de krimpkous.

XT_to_AndersonPowerpole-2

Als beide krimpkousjes losgesneden zijn kunnen we beginnen met het desolderen van de draden. De T-connector smijten we in de vuilbak (of in de stock want misschien hebben we dat oooooit nog wel eens nodig).

XT_to_AndersonPowerpole-3

Het resultaat zouden twee lossen draden met 5.5mm bullet connector moeten zijn.

XT_to_AndersonPowerpole-4

Hier heb ik misschien een foto te weinig geplaatst, maar de volgende stap is het krimpen van de Anderson Powerpole connector aan het losse eind van de draad. Het is bij een dikke draad niet nodig om de isolatie van de draad te krimpen. Anders zal de connector te dik worden en niet meer in de “housing” passen. We maken de draad stevig vast aan de connector met een beetje soldeertin.

De lipjes aan de Powerpole connector moet je er wel nog afknippen en bij voorkeur ook nog verder afvijlen. Er is niet veel speling in de “housing” zelf, en wanneer de connector te dik is past hij er gewoon niet in.

XT_to_AndersonPowerpole-5

Dan moet je de draad, met het lipje naar beneden in de achterkant van de “housing” duwen. De “housing” hou je met de tong naar onder. Je moet de connector zo ver doorduwen tot je een duidelijke klik hoort. Hoor je geen klik, dan zit je connector hoogstwaarschijnlijk nog niet helemaal vooraan in de “housing” en zit hij bijgevolg niet voldoende vast. Is je draad te soepel om de connector naar binnen te duwen, dan gebruik een fijne schroevendraaier om zo de connector op zijn plaats te krijgen.

XT_to_AndersonPowerpole-6

Het resultaat is een 5.5mm Bullet naar Anderson Powerpole connector!

Zippy Flightmax 4200mAh LiFe Accu

Om mijn radio station los van het stroomnetwerk te kunnen gebruiken, heb ik een accu nodig. Wanneer gewicht een ruimte geen probleem zijn, kom je met een SLA-accu (Sealed Lead Acid) al een heel eindje. Wil je je radio met accu in je rugzak kunnen steken en ook nog eens een paar uurtjes QRV (beschikbaar) zijn, dan is er een beter alternatief: de LiFePo4 accu.

De LiFePo4 (of LiFe in het kort) accu is een lithium-ijzer-fosfaat accu waarbij de verhouding gewicht / capaciteit zeer goed is. Bovendien is de nominale spanning van een combinatie met 4 cellen 13,2V. De maximale spanning per cel is 3,6V, wat ervoor zorgt dat je met 4 cellen in serie nooit meer dan 14,4V zal meten. Ideaal dus om aan een radio aan te sluiten, aangezien de meeste amateur radio’s een spanning verdragen van 13,8V +- 15%. Dus van 11,73V tot 15,87V.

De gemakkelijkste manier om aan LiFe accu’s te geraken is via HobbyKing.com
Ik heb er afgelopen week twee 4200mAh 4S2P (4 cellen in serie, 2 cellen parallel) gekocht en ben deze nu aan het klaarmaken om samen met mijn Yaesu FT-857 D te gebruiken.

Analoog vs Digitaal

Vorige week hebben we met een paar mensen van de radio amateur club een testje gedaan om het verschil in geluidskwaliteit tussen analoog en digitaal aan te tonen.

In onderstaand filmpje kan je dit verschil goed waarnemen. Er werd gezonden met een Hytera PD685 op “hoog” vermogen (4 watt). De afstand tussen zender en ontvanger is in vogelvlucht iets meer dan 22 km. De signaalsterkte van het digitale signaal was -116 dB, wat nog net voldoende is om geen packet loss te lijden. Telkens werd er gebruik gemaakt van dezelfde frequentie (in simplex), enkel de mode was anders.

Als ik dat zo terug hoor, kan ik niet anders dan vaststellen dat er misschien toch een klein beetje Xavier De Baere in mij zit.

Inderdaad, formidabel, dank u vriendelijk dames en heren.

OP16WIRE

Gisteren avond even op bezoek geweest bij de OM’s van UBA Sectie Noord Oost Limuburg (NOL) tijdens hun activatie van de dodendraad in Molenbeersel. Op onderstaande foto is het niet helemaal duidelijk maar er was een spiderbeam, op de brandweerwagen een VHF antenne en opgehangen onder de brandweerwagen een deltaloop. Er stond nog meer, maar tussen licht en donker (en voor een ongeoefend oog) is het moeilijk om dat allemaal op het zicht te herkennen.

Meer informatie over de activatie kan je vinden op hun QRZ.com pagina

NOL OP16WIRE
Het wagen en antenne park.

NOL OP16WIRE
Het 40m station.

Bedankt voor het onthaal en de leuke babbel!