Zelfbouw NAVTEX ontvanger 1
Ombouwen van de reeds eerder gepubliceerde fax-ontvanger op 134,2 kHz bleek achteraf geen succes. De zenderfrequenties liggen te ver uit elkaar. 518 kHz is bijna 4× 134,2 kHz. Fax en TOR is ook niet het zelfde. NAVTEX wordt in TOR Fec B uitgezonden. Ook de filters moeten dus aangepast worden. De ontvanger is totaal anders van opzet geworden.
NAVTEX
NAVTEX is een vorm van berichtgeving voor de scheepvaart die door alle kuststations in de hele wereld alleen op 518 kHz wordt uitgezonden (zie CQ-PA 93/15, blz. 418). U kunt op deze frequentie alle kuststations aantreffen, maar met verschillende signaalsterktes. Natuurlijk wilt u ook de zwakke signalen van verafgelegen stations decoderen. Met deze ontvanger kan dat (fig. 1).
Fig. 1. Blokschema. Op de TCA440 zijn verschillende externe schakelingen aangesloten.
De ontvanger is opgebouwd rond het IC TCA440 (dit IC heet tegenwoordig A244D). De TCA440 is in principe gevoelig genoeg. Toch is voor extra RF-versterking gekozen. Niet om het antennesignaal extra op te peppen maar om over de mogelijkheid te beschikken om AGC te kunnen toepassen (dit is in deze schakeling nog niet gerealiseerd). De twee afgestemde ingangskringen zorgen voor een goede selectiviteit. Dit is noodzakelijk omdat -in dit scheepvaartband segment- veel activiteit is in CW en FSK. Alle onderdelen, ook de spoelen, zijn standaard in de handel verkrijgbaar. Aileen het kristal moet besteld worden. Dit moet aan een aantal specificaties voldoen om goed te kunnen werken in de oscillatorschakeling. De oscillatorfrequentie wordt door 10 gedeeld. Zo ontstaat een stabiel mengsignaal met een flinke amplitude. De frequentie kan gemakkelijk gemeten worden met een eenvoudige hobby-counter.
Op 1 Hz nauwkeurig afregelen is mogelijk met de folietrimmer VC1. Over de frequentie van het kristal later meer.
Hoe het werkt
Het antennesignaal komt binnen op een afgestemde kring en wordt versterkt door een dual-gate MOS-FET BF982. Via een tweede afgestemde kring bereikt het signaal de ingang van het IC. In de gebalanceerde mixer van de TCA440 wordt het antennesignaal met de Ontvanger Freq. (kristalfreq. 10) gemengd en aan pen 16 verschijnt dan het verschil van deze twee frequenties (Directe Conversie principe). Dit LFsignaal gaat door een filter (twee spoelen in ferrietkapsel) en dan terug naar de TCA440. De hierin aanwezige 4-traps LF-versterker levert het versterkte signaal vanaf pen 7 aan een RC-filter. Via een potmeter is het dan beschikbaar om -op de gewenste sterkte- aangesloten te worden op een converter of interface.
Het bepalen van de kristalfrequentie
Als decoderontwerpers en programmeurs zich aan de CCIR-normen hielden stond er in de stuklijst: kristal 5,163000 MHz. Gedeeld door 10 levert dit een mengverschil op van 516,300 kHz (Ontvanger Frequentie). Na de mixer is het resulterende audio (LF-signaal) dan 1700 Hz. De CCIR beveelt deze Audio Center Frequentie aan.
Het begrip 'Centerfrequentie'
NAVTEX zit op 518 kHz . . . zegt men! Maar NAVTEX wordt in de FSK-mode uitgezonden. Dit betekent dat er van TWEE frequenties gebruik wordt gemaakt, die 170 Hz (de shift) van elkaar verschillen en die om en om geschakeld worden in rithme en tijdsduur van de code, Fec B. Men noemt het midden van deze twee frequenties de Center Frequentie (TX.CF) en deze wordt opgegeven. 518 kHz is dus de centerfrequentie.
Als u daar afstemt hoort u afwisselend een 85 Hz brom (halve shift). U moet er zover NAAST afstemmen dat u audiosignalen krijgt die uw decoder verlangt. Deze twee audiosignalen liggen altijd even ver uit elkaar als de zendershift. Daarom geeft men ook hier het midden als centerfrequentie op en noemt dit de Audio Center Frequentie (LF.CF).
Polariteit
Ook hebben we te maken met de polariteit van de code, 'normal' of 'reverse'. Op de lange golf is UP-shift de norm en dan moet LAGER in frequentie afgestemd worden. Uitleggen waarom valt buiten het bestek van dit artikel. Houden we de CCIRnorm aan dan zullen we geen last hebben van interferentie (spiegelfreq. enz.) en dat is voor ons belangrijk. De formule voor de kristalfrequentie is: [(TX.CF) min (LF.CF)] maal 10. Maal 10 omdat in deze ontvanger de frequentie van de kristaloscillator door 10 wordt gedeeld.
Voordat u het kristal gaat bestellen moet u beslissen welke decoder u van plan bent te gebruiken. De centerfrequentie van (zelfbouw) TELEX (RTTY) decoders bij 170 Hz shift is altijd 1360 Hz (Mark-freq. + halve shift). De kristalfrequentie is dan 10 × (518000 - 1360) Hz = 10 × 516640 = 5,166400 MHz.
Fabrieksdecoders zoals POCOM, TONO en PK232 houden zich aan de CCIR-norm. De CODE 3 decoder is van 1750 Hz wel naar 1700 Hz to verstellen. HAMCOM werkt met een Op-Amp interface en moet softwarematig worden ingesteld (zowel de audio-centerfrequentie als de polariteit). Mba Amtor voor Commodore C64 werkt in combinatie met een TELEX-converter. Het programma start in de reverse mode op! Ompolen kan. MULTY SCAN is primair een SSTV-programma, maar kan ook NAVTEX decoderen staat in de doc-file... geeft echter een verkeerde frequentie op. Er is beloofd dat de toekomstige versie conform de CCIR-norm zal zijn. Er zijn ook speciale NAVTEX-programma's voor bootbezitters. Sommige houden wel, andere niet de CCIR-norm aan. Pas op!
Bij bestellen van het kristal de volgende SPECIFICATIE opgeven:
Type HC 49, fundamental, 30pF, PRINTMONTAGE, Freq. in Mc/s. (Zie de formule voor de freq. die bij uw decodersysteem past.) Dan past het kristal op de print en zal goed werken in de oscillatorschakeling.
Bouwbeschrijving
Gebruik de voorgeschreven SOORT condensatoren. Dit heeft met de tolerantie en de specifieke eigenschappen te maken. Let op de polariteit van elco's en tantaaltjes. Boor de gaten voor de trafo's, de folietrimmer en de ferrietspoelen lets te groot zodat ze gemakkelijk te plaatsen zijn. De aansluitingen van de BF494 zijn ongebruikelijk. Let hier op als er andere typen worden gebruikt. Monteer de MOS-FET BF982 volgens het schetsje. Vertin eerst de printbanen ter plaatse. Boor op het rondje een 5 mm gat. Druk hier de FET in met de opdruk -BF982- naar onder. Soldeer de aansluitstrippen vlak op de printbanen. Het plaatsen van de andere onderdelen is als gebruikelijk. L1a, R1a, C4a en C5a zijn voor de voeding van een aktieve antenne en dienen voorlopig nog niet geplaatst te worden. In de volgende aflevering komt de voeding en een LF-versterker met LF-filter aan bod. Daarna volgt de aktieve antenne. Bouw dit printje dus nog niet in een kastje.
Fig. 2. Schema zelfbouw NAVTEX ontvanger 518 kHz.
Fig. 3. Printlayout.
Fig. 4. Plaatsen van de componeneten.
Fig. 5.
Afregelen
Draai de spoelkernen geheel in. Zet de trimmer C half open. Sluit een draadantenne aan (5 à 10 meter is voldoende) en op 'LF-uit' een hoogohmige kristaloortelefoon. Bezit u die niet dan is een LF-versterker een goed alternatief. De uitgang kan niet laagohmig belast worden. Sluit een voeding aan. Op 9 volt werkt de ontvanger het beste. Vanaf 4,5 V tot 14 V is toegestaan. Het verbruik bij 9 V is ca. 10 mA.
Draai nu de kernen om en om omhoog. Plotseling neemt het ruisen sterk toe. Regel of op maximum ruis. Als de antenne wordt losgenomen moet het ruisviveau goed merkbaar afnemen. Meet de mengfrequentie op het knooppunt van R5 en C12 (Oscillatorfreq. / 10). Hier is een flink signaaal aanwezig. Zet dat met de trimmer VC1 op de juiste frequentie.
Het gebruik
Sluit een decoder aan. Nu is het wachten op een uitzending van een kuststation. De kristaloscillator kan nu pas precies worden afgeregeld op de centerfrequentie van het decodeersysteem. Op het scherm kijken 'of het schrijft', zoals bij TELEX gebruikelijk is, gaat niet met TOR Fec B. Afregelen op de afstemhulp van de decoder of op de 'spectrum analyser' van het PC-programma gaat wel (met trimmer VC1). Als alles eenmaal correct is ingesteld zullen de berichten van een tiental stations regelmatig binnenkomen, zie lijst in CQ-PA 15/93.
Condities
Vooral 's avonds zijn die goed. Er kan zich 'fading' voordoen en soms zijn er meerdere stations gelijktijdig in de lucht. Stockholm en Monsanto (Portugal) laten het synchronisatieof mark-signaal vaak aanstaan. Als er geen NAVTEX-station uitzendt is soms in de ruis een vreemd in toon veranderend gezoem te horen, vermoedelijk interferentie van bakens of Decca. Dit verdwijnt als er een NAVTEX-station in de lucht komt.
Uitzendtijden in UTC voor 1995 Weerberichten:
- NITON: S om 08:18 en om 20:18
- CULLER COATS: G om 08:48 en om 20:48
- OOSTENDE: T om 06:48 en om 18:48
- NETH. COAST GUARD elke 4 uur: P van 3:48 tot 23:48
Alles gebeurt op een frequentie en er zijn nog veel meer stations zodat u afhankelijk van antenne en lokatie om de haverklap een weerbericht kunt krijgen.
Antenne
Een goede langdraadantenne voor de lange golf kan niet iedereen ophangen. Ontvangst op een stuk draad van 10 a 15 meter is mogelijk. Voor bootbezitters en lieden die geen langdraad kunnen afspannen komt in een van de volgende afleveringen een speciaal voor NAVTEX ontworpen aktieve antenne.
Stuklijst
| R1 | 2k7 | C7 | 10n | MKM |
| R2 | 330k | C8 | 120n | MKM |
| R3 | 3k3 | C9 | 220n | MKM |
| R4 | 1000 | C10 | 100µ 16V | axiaal |
| R5 | 4k7 | C11 | 100n | MKM |
| R6,7 | 22k | C12 | 100p | • |
| R8 | 3300 | C13 | 100n | •• |
| R9 | 3k3 | C13s | 100n | •• |
| R10 | 100k | C14 | 220p | • |
| R11 | 22k | C15 | 150p | • |
| R12 | 22k | C16 | 220p | • |
| R13 | 1000 | C17 | 470p | ker. |
| R14 | 2200 | C18 | 150p | |
| R15 | 1k | C19 | 22n | ker. |
| R16 | 1k5 | C20 | 1µ 3V | tantaal |
| R17 | 4k7 | C21 | 22n | ker. |
| C22 | 150p | • | ||
| VR1 | 25...50k | C23 | 470p | • |
| C24 | 100n | MKM | ||
| C1 | 100µ 16V | C25 | 4p7 3V | tantaal |
| C2 | 470n MKM | C26 | 4p7 3V | tantaal |
| C3 | 1µ 10V | C27 | 100n | MKM |
| C4 | 120n MKM | C28 | 33n | MKM |
| C5 | l0n MKM | C29 | 47n | MKM |
| C6 | 180n MKM | VC1 | 50p geel | trimmer |
| • | Stiroflex, 2% tolerantie, axiaal | |||
| •• | metaalfilm | |||
| C13s | Kan vervallen indien ook de voeding wordt gebouwd | |||
| MKM | met 5 of 10mm sleek | |||
| L1 en L2 | 47 mH ferrietkapsel | TR1 en TR2 | BF494 | |
| L3 en L4 | TOKO RAN 10A | TR3 | BF982 | |
| L5 | 680 µH RFC | X-tal | zie tekst | |
| TCA440 of A2440 en HEF4017 2 IC-voenen 16 pens | ||||
PA0EKR.