Costruzione del ricetrasmettitore QRP CW SW20+ in 20m. La storia. Il montaggio

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1 Costruzione del ricetrasmettitore QRP CW SW20+ in 20m di Roberto IS0GRB Di seguito la costruzione del ricetrasmettitore QRP CW in 20m, modello SW-20+, della Small Wonder Labs, che potete trovare al seguente indirizzo: (documentazione completa ) La storia Il caro amico Franco IS0VSU, grande appassionato di QRP, in occasione del Natale ci ha regalato (a me e a mia moglie, anche lei radioamatrice) un ricetrasmettitore QRP per i 20m, tutto in kit da montare. Il regalo e stato molto gradito da entrambi, ma soprattutto da mia moglie telegrafista. Ci siamo messi quindi a lavoro per montarlo, compresa mia moglie che col saldatore e abbastanza brava, grazie anche al corso di pratica e montaggio che il collega Franco fece durante le lezioni in associazione per il conseguimento della patente di radioamatore. Il montaggio Dopo aver aperto le buste e letto un po il manuale di montaggio, tutto in inglese, allegato al kit, ci siamo messi a lavoro. Montati tutti i componenti (circa 1 giorno di lavoro) mi sono occupato io dell assemblaggio e della taratura. Il montaggio del kit non presenta particolare problemi, ed e alla portata di chi abbia un minimo di pratica di montaggio e praticita col saldatore. E importante montare i componenti il piu vicino possibile al circuito stampato e fare attenzione a quelli che vanno montati in verticale, specie i diodi che vanno montati come suggerito nel foglietto, con il catodo (fascetta nera) verso su. Il corpo dei componenti in verticale vanno montati nel lato della piazzola piu grossa serigrafata nel circuito stampato, per una questione di spazi. La costruzione delle bobine sui toroidi non e particolarmente difficile ma va fatta bene; tagliare gli spezzoni con lunghezza di filo di rame smaltato (fornito nel kit) indicata nel foglietto per le varie bobine e cominciare a creare le spire all interno del toroide; il toroide non e uguale per tutte le bobine, sono indicati i colori del toroide da utilizzare; aiutarsi con una pinzetta per fare in modo che le spire restino serrate sul toroide man mano che si avvolgono e che non siano lasche; al termine delle spire spaziare tutte le spire in modo uniforme lungo tutto il toroide. I quarzi vanno collegati a massa con dei reofori ricavati dai componenti nuovi montati come visibile in figura. Per il transistor finale ho costruito il dissipatore con uno spezzone di alluminio piegato sulla morsa e sagomato come in figura inserendo anche la pasta bianca al silicone per una migliore dissipazione. Verificare inoltre, prima di montare le 3 bobine medie frequenze verdi, che sotto non abbiano il condensatore montato, come spiega l autore nel foglietto, nel caso va rimosso prima di montarle. Se non si fa questa verifica smontare le medie frequenze dopo averle saldate con gli schermi e problematico e difficoltoso. Taratura La taratura non e difficile, ma nemmeno molto semplice. Il circuito monta un ricevitore a conversione diretta e funziona in questo modo: Il VFO e generato da un transistor pilotato da un diodo varicap con il potenziometro esterno da 100kohm. In ricezione il segnale a 14MHz viene miscelato con il segnale del VFO a 5MHz e la differenza viene filtrata da 3 quarzi a 9MHz ottenendo un filtro largo circa 800Hz, perfettamente adatto per ricevere il CW; tutto sommato per essere un QRP ha un bel filtro. In trasmissione il segnale del VFO a 5MHz viene invece miscelato con il segnale di un quarzo a 9MHz, ottenendo cosi i 14MHz reali; successivamente il segnale di trasmissione viene amplificato da un primo transistor, poi da un transistor driver ed infine amplificato da un transistor finale di potenza 2SC2166 (molto comune anni fa negli apparati CB).

2 Il circuito in trasmissione termina con un filtro passa basso prima di essere collegato all antenna, per attenuare le armoniche in trasmissione; la sezione ricevente e protetta da 4 diodi 1N4148 in controfase, per livellare il segnale a 1.4V massimi ed evitare che al ricevitore arrivi un eccessivo segnale dal TX danneggiandolo. Nella sua progettazione abbastanza semplice presenta comunque degli aspetti interessanti, come per esempio il ricevitore, dove vengono impiegati degli integrati ad alto guadagno, permettendo un amplificazione di ben 60dB sul segnale ricevuto; misurando il ricevitore con un generatore di segnali riesce a ricevere segnali di ben -120dBm;, non male per un QRP in HF. Paragonando la ricezione ad un HF commerciale non ho notato ad orecchio grosse differenze. Riguardo al VFO ed alla centratura del range di frequenza ho notato che inserendo il numero di spire consigliato il VFO partiva da invece che da pertanto le soluzioni sono due: aumentare il numero di spire sperimentalmente sulla bobina del VFO (ma questa operazione e lunga e non semplice da fare su un toroide) oppure inserire un condensatore ceramico NP0 da 27pf (che trovate nel kit per la centratura del range come spiegato dall autore) nella serigrafia indicata come C7. Il ricetrasmettitore ha di default un range di escursione di circa 30KHz, abbastanza limitato, per permettere comunque una migliore sintonia nella gamma QRP dei 20m o nella zona prescelta del CW; e possibile allargare questo range agendo sul condensatore in serie al varicap C8 inserendo al posto di quello originale un condensatore NP0 da 47pf. In questo modo la sintonia verra allargata a ben 70KHz, permettendo di sintonizzare tutta la banda CW ed oltre, da fino a circa. Dopo aver cambiato il condensatore C8 muovere un po le spire della bobina del VFO, per ricentrare il range di sintonia, facendo in modo che con il potenziometro tutto a sinistra la sintonia inizi a In trasmissione dopo le opportune tarature, che si possono fare con un ricevitore sintonizzato sulla frequenza di trasmissione o con un analizzatore di spettro (per chi lo possiede) per verificare le spurie emesse (e secondo come tarate ce ne sono), la potenza finale e di circa 2.5W - 3W a 13,8V. Da notare che al posto del cortocircuito sulla R27 suggerito dall autore ho inserito una resistenza da 330ohm, che permette di tarare meglio il TX limitando le spurie prodotte. In rete un altro collega radioamatore suggerisce come apportare delle modifiche a questo RTX, specie in TX per una taratura piu agevole. Il sito con i suggerimenti del collega KC8AON e il seguente: Per la taratura completa rimando al manuale allegato al kit. Aggiunta di un frequenzimetro digitale Durante la sintonia ho notato che spostarsi di frequenza semplicemente ruotando un potenziometro non e facile, soprattutto per capire dove ci si trova e questo crea qualche problema. Oggi la tecnologia permette di realizzare bellissimi e precisi frequenzimetri con un integrato PIC16F84A fino a 50MHz ed oltre. In rete ho trovato l interessante progetto dell ARI di Ancona su un frequenzimetro realizzato con un PIC 16F84; il sito e questo: L autore IK6TJG ha rilasciato il PCB, il software da programmare sulla PIC e tutto lo schema di montaggio e realizzazione. Il progetto monta 2 transistor amplificatori di ingresso tipo 2N3227 che ho sostituito con 2 transistor 2N2369. Il frequenzimetro e talmente sensibile che semplicemente facendo passare un filo dentro il toroide del VFO, come visibile in figura sotto, riesce a leggere perfettamente la frequenza del VFO a 5MHz. Questo ha il vantaggio di non caricare il VFO facendolo spostare di frequenza. Il frequenzimetro e inoltre programmabile come IF, pertanto inserendogli nella programmazione (MHz), con un segnale di MHz indichera automaticamente MHz. Nel progetto e spiegato come fare questa programmazione, in modo che l operatore veda la frequenza reale pur non essendo quella generata dal VFO per ragioni di circuito. Come display ho utilizzato un Hitachi HD44780 blu, comprato su ebay al costo di 6 euro comprese spese di spedizione; in citta comunque si trova per 7-8 euro nei negozi di componentistica. Dopo aver collegato il frequenzimetro pero sono iniziati dei problemi. Il frequenzimetro o meglio il display Hitachi generava dei disturbi sul VFO, tramite il filo di ingresso che rileva il segnale. Questo si tramutava in un piccolo disturbo in ricezione ma molto fastidioso in trasmissione, che andava a modulare la portante con una doppia nota persistente, corrispondente ad una divisione della frequenza del clock (10MHz) del PIC. In rete ho trovato un datasheet del display utilizzato che suggerisce di inserire delle resistenze in serie da 470 ohm su ognuno dei segnali che pilotano il display, per limitare i disturbi generati:

3 Dopo aver inserito le resistenze SMD da 470 ohm dietro il PCB del frequenzimetro e delle induttanze VK200 in serie alle resistenze dei collettori dei 2 transistori amplificatori di ingresso del frequenzimetro, il disturbo e stato praticamente eliminato. Ho portato all esterno il trimmer da 10k del frequenzimetro, sostituendolo con un potenziometro da 10k (dimmer,) per regolare a richiesta la luminosita del display, che a seconda di come viene messo il contenitore del ricetrasmettitore, piu in alto o piu in basso del viso dell operatore, il display LCD non si vede bene a causa del riflesso della luce. Assemblaggio Per l assemblaggio ho utilizzato una scatoletta di plastica piccolina, dove sia il circuito del QRP che del frequenzimetro potevano stare bene, mantenendo una realizzazione compatta e portatile, adatta anche per l utilizzo in esterno. Le scritte sui pannellini, frontale e posteriore, sono state fatte con dei trasferibili. Funzionamento Il ricetrasmettitore in ricezione si comporta benissimo, molto sensibile e tiene bene i segnali forti; l ho collegato ad una Delta Loop per i 20m senza problemi di intermodulazione. In trasmissione la nota e molto pulita, anche alla massima potenza. Nel progetto e compreso solo il comando dell RF Gain, che permette sia di attenuare i segnali in ingresso ed automaticamente di attenuare il suono della nota del segnale ricevuto, in quanto l RTX non ha un efficace circuito AGC nella parte ricevente. Per evitare di attenuare i segnali ed avere un fastidio durante una scansione ho inserito in serie all uscita audio un potenziometro da 10k (VOLUME), in modo da avere la regolazione dell audio di uscita indipendente dalla regolazione dell RF Gain. Riguardo al VFO ho notato che e molto stabile e la frequenza ha una deriva di soli 10Hz dopo 1 ora di funzionamento; incredibile per un VFO fatto con un transistor 2N4401, segno che la polarizzazione del transistor e fatta bene e che non lo fa scaldare, creando una deriva di frequenza. Mi sento di dire che e un bel progetto QRP, pur nella sua semplicita permette di avere un RTX completo delle funzioni necessarie e comunque affidabile in telegrafia con poca spesa, e sono/siamo contenti di averlo ricevuto in regalo. Di seguito le foto della realizzazione ed il link del filmato del funzionamento del QRP CW realizzato Roberto IS0GRB

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