Radiofyrar på kortvåg

mikael.andersson

Well-Known Member
Hur är det egentligen med att sätta upp en radiofyr på kortvåg, är det tillåtet? Jag har förstått att man ska undvika frekvenser under 40m(ett önskemål från någon av amatörradioorganisationerna), och för att vara en god radioamatör ska man undvika att störa andra.

Men om jag sätter upp en termometer på mitt sommarställe och kopplar den till en sändare som en gång var 20.e minut skickar ut ett kort 5 sekunder långt meddelande på kortvåg(frekvens vald med omsorg) med temperatur på låg effekt, är det principiellt något fel med det?

Jag tror att det är två aspekter involverade i detta, dels den juridiska(som är löst eftersom jag är radioamatör) och sedan att följa god radioamatör sed.
 
Tja... Du är inne på rätt spår tror jag när det gäller att inte störa.
Har man en fyr som går ut med säg 0.1W till en enkel antenn har jag svårt att se att jag skulle orsaka något allvarligare... Det är ju inte riktigt så att det är knôkat med stationer på cw-delarna nu.
 
Ok, jag tolkar det som att man som radioamatör får lov att experimentera med radiofyrar, om man håller sig inom våra tillstånd(effekt och frekvens bla), och att man gör detta genom att inte störa någon annan(genom att sända med väldigt låg effekt, eller väldigt glest tex).
 
Det finns inga hinder för att experimentera med egna radiofyrar så länge uteffekten inte överskrider den av PTS tillåtna samt att radiofyren identifierar sig på något vedertaget sätt. T ex på morsetelegrafi eller med något erkänt protokoll som i fallet med WSPR. Alla frekvenser får användas och det finns inga restriktioner överhuvudtaget tidsmässigt.

Sen finns det så klart en del radioamatörer som har "privata åsikter" på det här och då kan man välja att lyssna på dessa eller helt enkelt slå dövörat till och enbart följa vad PTS tillåter.

IARU har tagit fram rekommendationer för radiofyrar. De har tagits fram i syfte att begränsa mängden s k okoordinerade radiofyrar som teoretiskt sätt skulle kunna bli hur många som helst och översvämma banden. I dagsläget finns ett ganska stort antal sådana - de flesta med mycket låg uteffekt - som hörs om man lyssnar men knappast orsakar några störningar i stort. SSA som är medlem i IARU har att följa IARUs rekommendationer om någon medlem frågar vad som kan anses vara lämpligt.

Egna radiofyrar i kombination med att samla in data via Reverse Beacon Network är ett extremt kraftfullt sätt att t ex utvärdera antenner. Två radiofyrar kan aktiveras, en fyr på en referensantenn och en annan fyr på den antenn som skall provas. Finessen här är att det går att ladda ner hela databasen från Reverse Beacon Network och analysera datan i alla oändlighet.

Jag har själv haft igång sådana fyrar från tid till annan under perioder om timmar, dagar till veckor sedan många år tillbaka. Sändareffekten har oftast varit i häradet några hundra milliwatt upp till drygt 10 W ibland. Det som brukar hända vid sådana försök är att några få e-mail kommer från självutnämnda radiopoliser som anser att det är fel att använda amatörradiobanden för sådant. Alltså för experiment med antenn- och vågutbredningsundersökningar i fokus. Något som många faktiskt anser är själva amatörradions kärnverksamhet.

Samma utvärderingar kan numera göras med hjälp av WSPR-fyrar som är samma sak men på smala frekvensband avsedda för just WSPR-trafik och i regel lite mindre effekt. Dessutom kan man ställa in sändningscyklerna i sändarna till bara någon gång i timman om man nu vill minimera potentiella störningar. Jag har ett antal sådana sändare från Sotabeams och precis som i RBN kan man analysera insamlad data i efterhand.

Att överföra temperaturen 5 sekunder var 20:e minut torde väl inte störa någon. Väldigt få kommer ens att upptäcka din sändare. Har du svårt att argumentera för din sak så kanske det går att dra paralleller med de "potentiella störningar" som morgonringarna på 80 m orsakar. Ett gäng pensionärer som älter samma sak varje dag. Barometerståndet, havregrötens sammansättning, färgen på mikrofonstativen och avrapportering från de senaste sjukhusbesöken. Den typen av radiotrafik är per definition amatörradiotrafik enligt PTS bestämmelser så nog finns det väl plats för en temperaturgivande radiofyr också. :)
 
Last edited:
Tack för utförliga svar! Jag har fått ihop en radiofyr på 40m, som jag tänkt ska sända med 5-15W var 20.e minut och då även skicka med batteristatus och temperatur.

Radiofyren är byggd i ett PVC-rör med plastlock och hållare utskrivna med 3d-skrivare. Själva sändaren är en enkel oscilator med en effektförstärkare(c-klass). Solpanelen är på 3W och ger 200mA vid 16v och kan därför ladda 14,4v 2500mAh NIMH batteriet kontinuerligt utan att överladda batteriet.

Strömförbrukningen ligger på runt 9mA i stanbdby läge, och drar 1600mA vid sändning. Sändardesignen är enkel och kommer från ett par ställen på nätet, bla QRP labs.

1656954223689.png


1656954308177.png
 
Last edited:
För att försöka få ner tomgångsförbrukningen från 9mA så tog jag bort en av spänningsregulatorerna(7808) och använder 5v drivspänning till oscillatorn istället för 8v. Förbrukningen minskade med ca 3mA till 6,25mA. Dessutom upptäckte jag att verkningsgraden faktiskt ökade en del, förmodligen är verkningsgraden högre i PA-steget än i oscillatorn.

Förbrukningen ser nu ut på följande sätt.

Mikroprocessor 3,25mA
Spänningsregulator 3mA
Temperaturmätning 1mA

När batteriet är fullt klarar radiofyren ca 14 dagar utan laddning, men även under vintertid kommer solpanelen förmodligen leverera mer än 6mA. Sändningen görs var 20.e minut, förutsatt att spänningen i batteriet är högre än 1,05v/cell.

Temperaturmätningen gör jag nu genom en enkel 1N4148 diod som ändrar sin framspänning med cirka 2,2mV per grad, negativt.

1657021496696.png
 
Nu har jag färdigställt kablaget till batteripaket och solpanel, och monterat upp radiofyren på ett träd med en konstlast för att testa av funktionen och hitta eventuella barnsjukdomar.

Solpanelen ger 200mA när solen lyser på den, men enbart 10-20mA i skuggan. Det räcker fortfarande för att ladda batteriet motsvarande vad sändaren drar i standby dock.

Formateringen på signalen är att sändaren skickar ID, Temperatur i röret, Spänning i batteriet, och antal gångtimmar sedan senaste återstart.


1657034497172.png
 
Temperatur i röret....

Tänk på att solen som lyser på solpanelen och röret kommer att värma upp hela paketet avsevärt och därmed höja temperaturen även inne i röret. Du kan kanske använda en extern temperatursensor som monteras i skugga avskärmad på ett sådant sätt att luften ändå tillåts cirkulera om det nu är utomhustemperaturen du vill mäta.

Sen ang radioöverföringen. Om avståndet från stugan till mottagaren är under 5 km till max 10 km så lämpar sig en vertikal tråd med en eller två radialer på marken som antenn. Den ger tillräckligt kraftig markvåg för kommunikation hela dygnets 24 timmar. Om avståndet är flera mil eller ännu längre blir det sannolikt bättre med en horisontell dipol. Då du har relativt hög effekt i sändaren kan du med fördel hänga antennen väldigt lågt, några meter upp så älgarnas horn går fritt under... . Det ger ändå tillräcklig effektivitet för NVIS-utbredning samtidigt som utstrålning i lägre vinklar kraftigt försämras vilket innebär att risken för att störa någon på längre avstånd minskar rejält.

Om avståndet är flera mil kommer det sannolikt att fungera bra från förmiddagen över lunch och en stor del av eftermiddagen. Under den mörka delen av dygnet särskilt kring midnatt kan signalerna ibland bli så svaga att de inte hörs alls.

Men det visar sig och fyren kan ju också användas för att få mer erfarenheter av hur vågutbredningen varierar över dygnet och mellan olika årstider. Kul projekt oavsett.
 
Kul projekt. Gjorde för ett par år sedan en solcells/faradkondensatordriven sändare med en attiny85 som nycklade en superenkel kristalloscillator. Avsikten var att sätta griller i huvudet på en av traktens inbitne geocachare genom att bara uppge en startposition och ett nummer. :)
Måste kanske ta mig i kragen och slutföra det.
 
Radiofyren är igång nu på morgonen, den har tappat lite batterispänning över natten, men den ökar nu när solen kommer fram. NIMH har ju även en del självurladning.

Jag funderade på att prova att designa ett PCB-kretskort och beställa, istället för mitt hemmalödda. Har någon provat NextPCB eller JLCPCB?

Också, är KiCAD ett bra program att designa kretskorten i?
 
JLCPCB har jag använt mig av, hittils inte blivit besviken. KiCAD kan jag inte uttala mig om då jag enbart använt EasyEDA.
 
KiCAD är ett program som blir allt bättre och bättre.
Det duger definitivt till hemmapysslare och även för småföretag.

Rekommenderas att Du laddar ner och studerar det i lugn och ro.
Som med allt finns en tröskel så stressa inte igenom något!

Att kunna cadda kretskort själv och tom. blaska fram prototyper
om det kniper är "rewarding". Jag brukar slabba fram en prototyp
och om allt ser bra ut beställa riktiga kort med lödmask, genompläterade
hål, silkscreen etc om allt fungerar.

KiCAD är kostnadsfritt och har en bred användarbas av såväl
hemmapysslare som företag. Man kan tom. få proffesionell
support om man är villig att betala en slant.

Jag har tidigare beställt kort från JLPCB. Är underlagen
korrekta blir korten utmärkta.

Väljer man inte expressleverans blir det otroligt billigt.
Hur leveranstiderna är i Covid-tider med
nedstängningar i Kina vet jag inte.
 
Jag roade mig med att göra ett schema i KiCad över min radiofyr, och började placera ut komponenterna men det var inte helt lätt att få till.

För många år sedan experimenterade jag med ett program som hette Eagle PCB, men det verkar inte vara aktuellt längre. Jag har för mig att det programmet skötte placeringen av komponenterna åt en, vilket var ganska smidigt.


1657114197896.png
 
Last edited:
Eagle köptes upp av Autodesk, men det finns fortfarande en gratisversion med begränsningar.
Man måste ha Fusion360 också, finns en gratisvariant på det med.
 
En fundering... Om jag sätter upp en dipolantenn direkt på min radiofyr(antennen börjar alltså direkt efter förstärkartransistorn, har det någon större betydelse om den är halva storleken(2x5m istället för 2x10m)? Jag har ju inte någon koaxialkabel som kan omvandla energi till värme, och min förstärkartransistor(IRF510)borde inte ha något problem med att SWR blir för högt.

Borde jag ha en 1:2 eller 1:4 unun för att minska antennens storlek?

Radiofyren har varit igång i cirka 70h, och fungerar fint. Jag ska göra några mindre justeringar i koden, bla skicka ett par korta signaler 60 sekunder innan meddelandet, så att är beredd på meddelandet. Batterispänningen har minskat sedan jag startade, så jag ska kolla om solpanelen är korrekt inkopplad.

Edit: Hittade detta om utgångsimpedansen på en IRF510, bara ett par ohm. Borde jag kanske överväga en transformator på utgången?


Why not try to get more out of the IRF510? The problem is Rds - the on Resistance, which is 0.4 ohms for the IRF510. The output impedance seen by the FET is roughly V*V/2P where V is DC supply voltage and P = power out. If P = 10 and V=12 then the output impedance is about 12*12/2*10 = 7.2 Ohms If P = 20 and V=12 then the output impedance is about 12*12/2*20 = 3.6 Ohms
 
Last edited:
Laddningen fungerade inte, men det visade sig bero på att kablaget var felinkopplat i panelen, detta är fixat nu. Det var även lite vatten i botten på röret, jag tror att det har kommit från utsidan på röret, och sedan runnit ner in i ändkappan, ska designa om detta.
 
Om du halverar längden hos en halvvågsdipol så blir den lastimpedans som den uppvisar
starkt reaktiv med en stor kapacitiv imaginärdel. Därför blir den svårare att leverera effekt till,
eftersom beloppet av dess matningsimpedans alltmer går mot ett avbrott.

Botemedlet är att sätta en induktans i serie med varje antennhalva som ersätter den förlorade
elektriska längden. Ett antennsimuleringsprogram kan beräkna induktanserna tämligen noga,
men det går även att uppskatta dessa tumregelmässigt, genom att uppskatta vilket induktansvärde som behövs
för att ersätta en minskad kapacitans av c:a 8 pF/m.

För en antenn som är 2x5 m på 40 m blir det c:a 12 µH per halva som en första approximation,
men detta kommer att variera åtskilligt genom omgivningens inverkan.

1657267514824.png
(Ur KonCEPT-boken sid.193)

Sådana här övningar sker alltid på bekostnad av antennverkningsgraden.
För en härledning av varför se: https://ham.se/threads/foerkortade-antenner.27125/#post-117121
 
Last edited:
Edit: Hittade detta om utgångsimpedansen på en IRF510, bara ett par ohm. Borde jag kanske överväga en transformator på utgången?
Men du har ju en trifilärtrafo inkopplad till drainen, den bör ge 9:1 i omsättning. Jag skulle titta på pi-filtret på utgången, har du funderat på att göra det avstämbart?
 
Back
Top