Si4735 ile bir "başka" radyo daha yapma hikâyesi

 32 kısım tekmili birden - Başlangıç - 14 Temmuz 2022

Radyoya olan merakımdan dolayı birçok radyom var. Kendim de kaç tane yaptım. Bunlardan ikisini "Si4735 ve Arduino ile LW, MW, SW (AM - SSB) - FM Radyo alıcısı" ve   "Si4735 ile bir başka AM-SSB-FM radyo" başlığı altında burada da paylaştım. Ama kendi yaptıklarımda hep birer kusur buldum.

Mesela, "Si4735 ve Arduino ile LW, MW, SW (AM - SSB) - FM Radyo alıcısı"  başlığı altında anlattığım. Ne güzel TFT ekranında herşey çok rahat ve güzel görünüyor, LW ve MW alışı güzel. SSB de çözebiliyor ama BFO'su yok.

BFO yokluğu ve bendeki radyo aşkı yüzünden "Si4735 ile bir başka AM-SSB-FM radyo"  başlığı altında anlattığım radyoyu yaptım. Bunda BFO da var. SSB LSB ve USB olarak ayrılmış, 0.5kHz'a kadar indirilebilen ses band genişliği var... Var da var. Ama yine de memnun ve mutlu değilim. Zira frekans adımları minimum 1 kHz ve ferkans geçişlerinde "çsrrt" gibi bir ses çıkıyor. Sonra lâf aramızda şu BFO olayını da hiç bir zaman sevemedim.

Bütün bu memnun olmadığım noktalar beni bir başka düşünceye sevketti: Si4735'i sâbit frekanslı bir nevi IF alıcısı olarak kullanmak! Mübareğin bir sürü özelliği var. 

- 0.5 kHz ilâ 6 kHz arasında ayarlanabilen ses frekansı filtre band genişliği,

-  AM, USB ve SSB olarak demodülasyon yapabilmesi,

- AGC,

- Gelen RF işaretinin sinyal şiddetini (RSSI) ve sinyal gürültü oranını (SNR) vermesi,

Bunlardan en önemlileri.

Düşündüm ki, Si4735'i tek bir frekansta çalıştırırsam, frekans geçişleri esnasındaki o "çsrrt" sesinden kurtulurum. Ayrıca, girişinde kullanacağım karıştırıcıya tatbik edeceğim LO işaretinin frekans adımları 1 kHz'den   küçük olursa, Si4735'in 1 kHz sınırlamasından kurtulmuş olurum. Bunu, yapıp youtube'da yayınlayan birisi var, ama devrenin yapılışı ile ilgili hiç bir teknik bilgi vermiyor. Oturup kendim yapmaya karar verdim.

Bunun için PU2CLR'nin hazır uygulama örneklerinden birisinin yazılımını sâdece 10.7 MHz'i alacak şekilde değiştirdim. LO olarak Si5351 kullanacağım için, aynı yazılıma VFO rutini de ekledim. Şimdilik her iki özellik tek bir Arduino Pro Mini'de çalışıyor.

Yazılımın test ekranı

Şimdi iş elektronik uygulama devresine geldi.

16 Temmuz 2022

Girişte nasıl bir karıştırıcı kullanacağımı düşünüyorum. Acaba SA612 gibi aktif mi yoksa diyor mikser gibi pasif bir DBM mi kullansam... Her ikisinin de artı ve eksileri var. İlk denemeler için bir diyot mikser kullanmaya karar verdim ve elimde olan MD108 diyot mikseri (DM) ile "basitçe" ilk karıştırma devremi kurdum. 

LO olarak, çıkışında MAR serisinden bir MMIC kuvvetlendirici bulunan AD9851'li DDS işaret üretecini kullandım. 10.7MHz üstten LO işareti uygulayarak çıkışı AOR AR3000A alıcısına bağladım. Diyor mikserin ne girişinde bir band geçiren veya alçak geçiren filitre, ne de IF çıkışında bir band geçiren filitre olmamasına rağmen, gürültülü de olsa yayınları dinleyebildim. Şimdi yapılacakları şunlar:

1) DM 'in RF girişine bir alçak geçiren filitre takacağım. QRPLabs'ın ürettiği filitreler bu iş için ideal. IF çıkışına da 10.7 MHz'lik bir filitre ilave edilecek.

2) AD9851'li DDS yerine, Si5351'li bir devreyi LO olarak kullanacağım.

VLF, LF ve MF

Frekans spektrumunda 3 kHz'den 30 kHz'e kadar olan kısım VLF (Very Low Frequeny - Çok alçak frekans) olarak; 30-300 kHz LF (low frequency alçak frekans) olarak ve ve 300 kHz ilâ 3 MHz arası da MF (medium frequency - orta frekans) olarak adlandırılır. 

Bu bantlarda çok ilginç yayınlar vardır.
VLF frekansları, uzun mesafe haberleşmesinde sıkça kullanılmaktadır. Özellikle bu dalgaboyundaki elektromanyetik dalgaların deniz suyundan geçebilmesi sâyesinde denizaltı haberleşmesinde kullanılmaktadır. Yine aynı sebeple, 11 ilâ 14 kHz arasında Rusya tarafından ALPHA navigasyon sistemi; 40 kHz, 50 kHz, 60 kHz, 77.5 kHz frekanslarında atomik saat vericileri, 100 kHz'de LORAN navigasyon sistemi işletilmektedir.

FREKANS (kHz)	ÇAĞRI İŞARETİ	YER	ÜLKE
25	RAB-99	Khabarovsk 48° 30'N 134° 50'E	Rusya Federasyonu
25	RJH-63	Krasnodar 44° 46'N 39° 34'E	Rusya Federasyonu
25	RJH-90	Nizhni 56° 11'N 43° 57'E	Rusya Federasyonu
25	RJH-77	Arkhangelsk 64° 22'N 41° 35'E	Rusya Federasyonu
25	RJH-86	Bişkek 43° 03'N 73° 37'E	Kırgızistan
25	RJH-69	Molodechno 54° 28'N 26° 47'E	Belarus
40	JJY	Miyakoji 37° 22'N 140° 51'E	Japonya
50	RTZ	Irkutsk 52° 26'N 103° 41'E	Rusya Federasyonu
60	JJY	Fukuoka 33?27'56"N 130?10'32"E	Japonya
60	WWVB	Fort Collins 40° 41’ N, 105° 02’ W	Amerika Birleşik Devletleri
60	MSF	Anthorn 52° 22'N 1° 11'W	Birleşik Krallık
66,6	RBU	Moskova 55° 44'N 38° 12'E	Rusya Federasyonu
77,5	DCF77	Mainflingen 50° 00'N 9°00'E	Federal Almanya
162	TDF	Allouis 47° 10'N 2° 12'E	Fransa

VLF ve LF bantlarında çalıştırılan atomik saat vericilerinin listesi

(HF frekanslarında işletilen atomik saat vericileri ile ilgili bilgiyi https://www.meinbergglobal.com/english/glossary/time-signal-transmitter.htm adresinde bulabilirsiniz.)

153 kHz ilâ 279 kHz arasında ticarî uzun dalga radyo yayınlarının yapıldığı LW (long wave - uzun dalga) bandı, 200 kHz ilâ 480 kHz arasında havacılıkta kullanılan NDB (non directional beacon) yayınları vardır. Nihayet 530 kHz ilâ 1600 kHz frekanslarında da ticarî orta dalga MW (medium wave - orta dalga) bandı yer almaktadır.
Uzun ve ortadalga radyo yayıncılığı -Türkiye gibi- bâzı ülkelerce terkedilse de, Birleşik Kırallığın BBC radyosu (198 kHz), Fransanın France Inter radyosu (162 kHz), Almanyanın Deutschlandfunk (153 kHz) ve Deutschlandradio Kultur radyosu (177 kHz), muhtelif Rusya ve diğer ülkelerin radyoları uzun dalgada elan yayınlarını sürdürmektedir.
Aynı şekilde orta dalgada da pek çok ticarî radyo yayını bulunmaktadır.

Anten yeri seçimi

 VLF, LF ve MF BANDLARI İÇİN ANTEN ve MONTAJ YERİNİN SEÇİMİ

ve

ELEKTROMANYETİK KİRLİLİK

 Herşey VLF merakı ile başladı. 2 metre veya 70 cm. VHF ve UHF bantlarında NBFM işaretleri (yayınları) dinlerken frekans modülasyonunun yapısından ve VHF ile UHF bantlarının tabiatından kaynaklanan görece işaret ve dolayısıyla sinyal temizliğinden sonra VLF, LF ve MF bantlarındaki işaretleri dinlemek istediğimde adeta dünya başıma yıkıldı.

En iyisi önce başımdan geçenleri hikaye edeyim:

LF olarak bilinen low-frequency band 30 kHz ilâ 300 kHz arasını kapsamakla birlikte, uzun dalga olarak bilinen profesyonel yayın bandı 153 kHz ilâ 279 kHz arasını kullanır. Aynı şekilde MF olarak bilinen orta frekans bandı da 300 kHz ilâ 3 MHz arasını kapsamakla birlikte orta dalga olarak bilinen rofesyonel yayın bandı 530 kHz ilâ 1800 kHz arasını kullanır. Dolayısıyla özel olarak tasarlanıp üretilenler hâricindeki ve piyasada kolayca bulunabilen radyo alıcılarında -eğer uzun dalga bandı var ise- 150 kHz ilâ 280 kHz arası, orta dalga bandı varsa da 530 kHz ilâ 1800 kHz arasını dinlemek mümkün olur. Ancak, 150 kHz'in altında ve 280 kHz ilâ 530 kHz arasında ilginç yayınlar yer alır.

3-30 kHz VLF (very low frequency) bandı denizaltı haberleşmesinde kullanılır. Bunun yanında Rusya tarafından işletilen ALPHA navigasyon sistemi 11 ilâ 14 kHz arasında işaret yayar. 30 kHz'den itibaren LF bandında, atomik saat sinyal istasyonları (40 kHz, 50 kHz, 60 kHz, 77.5 kHz gibi), 100 kHz'de LORAN yayını, RTTY meteoroloji istasyonları (147.5 kHz) vardır. Uzun dalga bandı ile orta dalga bandının arasında ise havacılıkta kullanılan NDB (non directional beacon) yayınları vardır. ( NDB istasyonlarına ilişkin bilgiyi http://worldaerodata.com/nav/ adresinde ülkelere göre bulabilirsiniz.)

 

Yıllar önce altığım SONY 7600GR radyo alıcısı, küçük yapısından beklenilemeyecek özelliklere sâhip.

Bu alıcı ile, 150 kHz'den 29.999 kHz'e kadar 1 kHz'lik adımlarla AM ve SSB yayınlarını dinlemek mümkündür. 150 kHz'in altını dinlemek için bir yukarıçevirici (upconverter) kullandım. Bu yukarıçevirici vasıtasıyla VLF bandındaki işaretleri 14 MHz yukarıdan dinlemek mümkün oldu. 70 cm'lik bir teleskopik anten ve 7600GR ile ALPHA işaretleri dâhil saat sinyali istasyonlarını, RTTY meteoroloji işaretini, 137 kHz amatör bandı işaretlerini dinlemek mümkün oldu. Ancak, 10 katlı bi binanın 1. katında oturduğum için bu dinlemeleri hep dışarıda yapıyordum. Bir aktif anten kullanarak odamdan dinleme yapmak istediğimde, aktif anten araştırmalarına başladım. İnternet üzerinde yapdığım araştırmalar, VLF bandı ile bütün HF bandında kullanılan en etkili antenin Hollandalı radyo amatörü PA0RDT tarafından tasarlanan ve miniwhip olarak bilinen aktif anten olduğunu söylüyordu. İnternetde bu konuda yüzlerce sayfa bulmak mümkündür. Esaslı teknik bilgiler için http://www.pa3fwm.nl/technotes/tn07.html sayfası ziyaret edilebilir.

Bu anten o kadar etkilidir ki, Hollanda'da Twente Üniversitesinin internet üzerinden dinlenebilen SDR radyosunda alış için bu anten kullanılmakdadır. Yapılışı oldukça kolay olan bu anteni hararetle tavsiye ederim. Yalnız şunu unutmayın: BU ANTEN SÂDECE ALIŞ İÇİNDİR!

Neyse, bu anteni yapdım ve evimin 20 m yakınındaki otoparkda denedim. Sonuç gerçekden de mükemmeldi. Büyük bir sevinçle anteni balkonuma monte edip T-bias ile de uzaktan besledim ve dinlemeye başladım. O da ne? Hiçbir şey duyamıyordum.. Ne SONY ICF7600GR, ne RACAL TRA931, ne SDRplay RSP2, ne AOR AR3000A ve ne de kendi yaptığım Elektor alıcı  ile! Anten bağlantılarını tekrar ve tekrar kontrol ettim, bir hata yoktu. Ama alış da yoktu.  O zaman yıllar önce okuduğum bir küçüçük kitabı hatırladım: Radyo ve Televizyon Alıcı Antenleri... (Radyo ve Televizyon Alıcı Antenleri Elektronik Cep Kitapları Dizisi - 10, Herbert G. Mende (ç. Münip ÖNİZ) Yüce Yayınları)

 

Bu Kitapta, alıcı antenlerinin montaj yeri ile ilgili bilgiler vardı; okuduğum zaman pek üzerinde durmadığım bâzı bilgilerin ne kadar önemli olduğunu yeni anlamışdım. Bu kitapda yer alan 2 çizimin birincisinde (aşağıda, şekil 28) bir evin etrafındaki elektromanyetik dalgaların alan şiddeti gösteriliyordu. Görüldüğü üzere giriş katındaki odadaki anten 0,5 birimlik bir alan şiddetine sahip iken bu değer çatıda 4 birime, evin birkaç metre üstünde ise 10 birime kadar çıkıyordu.

 

 

İkinçi çizim ise daha da önemliydi: Bir binanı etrafındaki parazit bulutu! (Yandaki, şekil 29)

Bu çizimde de gösterildiği üzere binanın etrafı çepeçevre bir parazit bulutu ile kaplıydı ve bu parazit bulutu VLF'den HF bandı boyunca radyo işaretlerini bastırıyor ve alış imkânsız hâle geliyordu. Nitekim, 40 cm'lik bir teleskopik anten ile VLF bandındaki neredeyse bütün işaretleri dinleyebildiğim Elektor alıcımla yaptığım bir deneme bu hususu pratik olarak da doğruladı. Akşam saatlerinde 356 kHz'de yayın yapan ANK NDB vericisine âyarladım alıcıyı. Binanın 15 metre uzağından başlayarak binaya doğru yürürken işaretin nasıl zayıfladığını ve kaybolduğunu bizzat gözledim.

İşte sonuç! SESİ DİNLE

Elektrikli aletler -ve hatta elektrik iletim hatları da- önemli bir elektromanyetik kirlilik kaynağıdır. Nitekim, oturduğum semtte elektriğin kesik olduğu bir gün, betonarme bir binadaki odamda orta dalgada 540 kHz'den 1215 kHz'e kadar olan radyo yayınlarını oldukça net bir şekilde almama rağmen, elektrik geldikten sonra bu yayınlaın hiç birisin dinleyemedim. Orta dalgada alış şartları saate göre değişiklik gösterebilir. Bu testi yaptığımda, elektriğin kesik olduğu zaman ile elektriğin geldiği zaman arasında yaklaşık 30 dakikalık bir süre olduğu için, alıştaki kötülük saate bağlanamaz. Radyo alıcısı, radyonun konumu bu test boyunca aynı idi. Sonucları buradan dinleyebilirsiniz.

Şu anda, bu aktif (ve oturduğum evi) anteni parazitsiz bir noktaya taşımanın gayreti içerisindeyim.