Sayısal kipte (modda) haberleşme hem giderek yeni yeni metotlarla çeşitlenip zenginleşiyor hem de amatör telsizciler arasında giderek daha çok rağbet görüyor. Bunda, sayısal kip haberleşmelerinde düşük güçlerle, düşük sinyal / gürültü oranlarıyla bile uzak mesafelerle kolayca iletişim kurulması, hatta bilgisayarın "otomatik" olarak haberleşme yapması gibi âmiller var.
Haberleşmenin gittikçe artıp rağbet görmesiyle birlikte sayısal mod için basit QRP cihazlar da yapılmaya başlandı. Burkhard Kainka'nın "Guided FSK modulation with timer1 caption" başlıklı yazısı ve uygulama örneği âdeta işaret fişeği olmuş görünüyor. Bu arada, QRP-Labs'ın kurucusu Hans Summers'ın QRP cihazlar konusundaki deneyimleri ve uygulama örnekleri de elbette bu alanda çok önemli bir başka meşale olmuştur. Bu örnekten yola çıkılarak, yazılımı bir arduino'ya gömülü olarak sayısal kip alıcı vericileri tasarlanmaya başladı. Bunlardan çok bilinen ve rağbet gören bir tanesi WB2CBA'nın tasarladığı ADX alıcı vericidir. Öyle ki, Amerika'dan Çin'e kadar bu devrenin ya tıpkısı ya da bir kaç ilâve ile neredeyse aynısı yapıldı; hatta internet üzerinden satışa sunulanlar bile var.
ADX, oldukça yalın bir tasarıma sâhip. Verici kısmına ait neredeyse kodlama işlemleri arduino üzerinde yapıldıktan sonra, gerekli "kaydırma" bilgilerinin Si5351 programlanabilir osilatörüne gönderilmesi ve üretilen dalganın kuvvetlendirilerek antene basılmasından ibâret. ( Bu arada, bu işaretin kuvvetlendirilmesindeki E sınıfı hikâyesini okumak isteyenler için internette bol bol kaynak var.)
ADX'in alıcı kısmına gelince: Esâen girişte çalışılmak istenilen banda uygun bir alçak geçiren filitre olduğundan, basitçe bir doğrudan alıcı (direct receiver) uygulaması yapılmış. Doğrudan alıcılar, alış frekansı ile aynı frekansta işaretin bir karıştırıcıya uygulanmasıyla çalışan basit devrelerdir. Bu tip alıcılar, seçicilik, hassasiyet gibi bâzı noksanları olsa da, SSB'yi demodüle edebilmesi gibi bir artıya sahiptir. (Seçiciliği birazcık olsun arttırabilmek için aşağıdaki resimde görüldüğü üzere, TA2003'ün girişine yaklaşık 1uH civarında ayarlanabilen bobin ve 100pF'lık bir tank devresi ilâve ettim.)
ARA NOT: CD2003 tümdevresinin orijinali Toshiba'nın ürettiği TA2003 tümdevresidir.
Devrenin câzibesine kapılarak, hemen bir PCB hazırlayıp ADX'i kurdum. Oda içindeki bir magnetik loop anten ile 20m. bandında FT8 kipinde pek çok Avrupa ülkesinin işaretlerini alabildim. Ancak, ya benim baskı devre tasarımımıdan kaynaklanan sebeplerle ya kullandığım tümdevrenin kalitesinden dolayı ya da işin içine henüz bil(e)mediğim başka rufailerin girmesi sebebiyle alış oldukça gürültülü idi.
Bunun yanında, kafama takılan başka hususlar vardı:
Bunların en başında geleni, Si5351'in, CD2003 alıcı tümdevresinin, 74ACT244 sürücü tümdevresinin ve elbette Arduino nano'nun +5v.luk besleme işinin tamamen Arduino'nun regülatör tümdevresine yüklenmiş olmasıydı. Arduino Nano bu devrenin kalbi olduğuna göre, bu kadar akım yükünün ona yüklenilmesi doğru gelmiyordu bana. İşte bunun için -yukarıdaki reimde görüldüğü üzere- ADX devresine ayrı bir +5v besleme devresi ilâve ettim.
İkinci olarak, alıcı katının doğrudan alış yerine süperheterodin tekniğine dönüştürülmesinin daha iyi olacağını düşündüm. Bunun için ya 2 adet karıştırıcı, ya da 2 adet karıştırıcısı olan bir tümdevre gerekiyordu. 2 adet karıştırıcının tekil elemanlarla yapılması da mümkün ise de, kolaylığı sebebiyle tümdevreler tercih ediliyor. Dolayısıyla, 2 adet karıştıcı için Philip'in SA612 tümdevresi kullanılabilirdi. Ancak SA612'nin temini zor ve pahalı. İkinci olarak 2 adet karıştırıcısı olan alıcı tümdevrelerine gelince, normalde NBFM alışı için tasarlanmış olmasına rağmen kolaylıkla SSB demodülasyonuna uygun olarak tasarıma uygun Motorola'nın alıcı tümdevreler igeldi aklıma ama onların da temini zordu. Bunları düşünürken, DJ7OO çağrı işaretli Klauss H. HIRSCHELMANN'ın sayfasında "Simple direct mix receivers for AFU bands in the range of about 3.5-70 MHz" konulu bir yazı ve uygulama örneği ile karşılaştım. Klauss'un asıl amacı -yazısının başlığında da belirttiği üzere- "QO-100" uydusundan işaret almak üzere bir alıcı tasarlamak idi. LNB çıkışındaki işareti aşağıya doğru çevirici ile düşürdükten sonra elde edeceği işaret için CD2003'ün AM giriş üst frekansı yeterli olamamış ki, işareti önce bir CD2003 tümdevresinin FM girişine tatbik ediyor, 10.7MHz arafrekans elde edecek şekilde FM karıştırıcıya işaret uyguladıktan sonra, FM karıştırıcı çıkışınından 10.7MHz'lik seramik bir filitre ile aldığı işareti 2. CD2003'ün AM girişine uyguluyor ve AM mikserin osilatör girişine de 10.7MHz'lik işaret uygulayarak SSB demodülasyonu sağlıyordu. CD2003'ün temini görece daha kolay olduğundan, bu iki tümdevreli çözüm bana daha uygun geldi.
Ara çözüm: 2 CD2003 ile superheterodin bir devre tasarlamak yerine, Çin'li BD6CR çağrı işaretli amatörün tasarımı, tek CD2003 ile superheterodin bir alıcı yapmak, SSB demodülasyonu için de ara frekansa 455 kHz civarında bir işaret enjekte etmek fikri daha câzip geldi.
Üçüncü husus, ikinci hususla bağlantılı olarak ortaya çıkıyor. Eğer alış için süperheterodin tekniği kullanılacaksa, bir BFO işareti de gerekiyordu. WB2CBA'nın ADX 1.6 yazılımında Si5351'in (3) saat çıkışından birisi CD2003'e doğrudan tatbik olunan alış frekansına uygun işareti üretirken, bir diğeri vericinin kodlanmış işaretini üretiyordu. 3. saat çıkışı ise Si5351'in kalibrasyonu için ve sadece kalibrasyon süresince kullanılan bir 1MHz'lik işaret üretiyordu. BFO işaretini, kalibrasyondan sonra boşta kalan saat çıkışına havale etmek gerekiyordu. Bunun için orijinal yazılımın içine dalıp kıra-döke de olsa 453,5 kHz'lik bir BFO işareti elde etmeyi başardım. Tabii alış için kullanılan işarete de 455 kHz ilave ettim.
Dördüncü husus: WB2CBA'nın tasarımında kip (mod) ve band toplamda 4 adet LED ile gösteriliyordu.Basit bir çözüm olmasına rağmen, bir göstergenin daha iyi olacağını düşündüm.
SONUÇ: Ortaya şöyle bir cihaz çıkacak:
1) Alıcı kısmı superheterodin olacak
2) Olduçka modüler olacak.
3) Si5153'ün 3. saat çıkışı (CK2) hem kalibrasyon için kullanılabilecek hem de kalibrasyon bittikten sonra BFO işareti üretecek
4) Frekans, kip ve band bilgileri küçük bir OLED ekranda gösterilecek.
Yazılımı, WB2CBA'nın hazırladığı 1.6 sürümünü esas alarak yukarıdaki şartları gerçekleştirecek şekilde güncelliyorum. Yukarıda prototipin ekranı görülüyor.
