Avtor: Boštjan Tovšak
V reviji Svet elektronike, št. 349, marec 2026, me je pritegnil članek o omenjenem QRP 7 MHz transiverju. Ker (še) nisem radioamater, me je pa ta hobi že od otroštva zanimal, sem naročil komplet in od tu dalje se je razburljiva pot sestavljanja pričela.
Kaj vse se v kompletu nahaja
TIV prihaja z že prispajkanimi SMD elementi. V priloženem kompletu so vsi dodatni pasivni in aktivni elektronski analogni elementi, toroidna jedra, polakirana žica, priključki in čelna plošča. Tudi tubica lepila za zalivanje toroidnih ovojev in lepljenje na TIV ne manjka.
Navodila se najdejo v omenjenem članku revije SE, lahko pa vam jih pošlje tudi prijazni in odzivni urednik revije Jure. V kompletu je tudi čelna plošča.
Pri nakupu kompleta vas opozorijo, da morate imeti radioamatersko licenco, v nasprotnem lahko transiver uporabljate samo za sprejem. Tako mi bo QRP transiver (zaenkrat) služil samo kot sprejemnik.
Ta vsebina je samo za naročnike
In kako sem pričel s sestavljanjem
Sledil sem navodilom in najprej pripravil vse potrebno orodje in pripomočke. Po navodilih sem prispajkal konektorje: napajalni priključek, rele in avdio priključke. Pri pozicioniranju avdio priključkov sem ugotovil, da sprednji rob TIV, namenjen čelni plošči, sega predaleč čez avdio priključke. Opazil sem perforirana dela na sprednjem in zadnjem delu plošče. Postalo je jasno, da ju je potrebno odlomiti, drugače čelne plošče ne bo možno montirati na TIV.
Ugotovil sem, da je orientacija elektrolitov C34 in C37 na TIV drugačna kot v navodilih. Malo je bilo tudi zmede glede oznak tuljav na TIV (oznake T1, T2, T3, T12) in pozicij, saj niso bile povsem identične tistim v navodilih. Ampak nič tako kritičnega, da ne bi bilo rešljivo.
Urednik SE Jure mi je v pomoč poslal še poročilo uporabnika, ki je prav tako zagrizel v jabolko QRP. Tam sem zasledil, da bi moral za premik frekvenčnega območja nižje (QRP je namreč frekvenčno predviden za regijo 2) primerno za regijo EU, na tuljavi dodati ovoj več, torej 31 (32) ovojev na toroidu T50-6 za VFO da znižam frekvenco. Ker sem imel toroid že prispajkan in zalepljen na TIV, nisem hotel tvegati poškodbe površine TIV, zato sem poskusno prispajkal na sponke toroida L1 keramični kondenzator 22 pf. Ker je na toroid že priklopljena kapacitivnost višja od 1000 pF (C1, C2, C3), teh 22 pF (tolerance) ne vpliva bistveno na frekvenčno stabilnost. Uspešno sem premaknil frekvenčno področje toroida med 3,81 MHz in 4,06 MHz (nosilna frekvenca 7,00 – 7,2 MHz za CW in SSB po radioamaterskem priročniku za EU regijo). Tako bi iz mešalne stopnje (razlika frekvenc lokalnega oscilatorja in VFO) pri frekvenci lokalnega oscilatorja 11,056 MHz dobil ustrezno najvišjo frekvenco 7,24 MHz in najnižjo 6,94 MHz.
Več časa kot z navijanjem drobnih toroidov sem potreboval s spajkanjem žice na stereo konektor za mikrofon. Drobne žičke in majhen prostor definitivno zahtevata oster vid in mirno roko. Po pol ure mi je le uspelo prispajkati te drobne žičke.
Kako sem meril in umerjal frekvenco VFO
Za merjenje sem uporabljal širokopasovni SDR sprejemnik RSP1A. Na vhod sprejemnika sem priklopil kratko žično zanke dolžine cca. 10 cm. Zanko sem približal VFO toroidu. Gumb potenciometra VFO sem postavil v dve skrajni legi in izmeril zgornjo in spodnjo frekvenco (slika 1).
Imel sem nemalo težav z nastavitvijo programske opreme, da sem našel iskani signal. Končno mi je uspelo, da sem izklopil vse nepotrebne filtre, nastavil ustrezen IF (medfrekvenco vzorčenja) in ojačenje.
Za meritev frekvence sem uporabil dva namenska programa: preprostejši HDSDR in zahtevnejši SDR Uno (slike 2, 3 in 4). Uporabil sem ju z namenom reference točnosti meritev. Meritve na enem in drugem so se ujemale.
Kaj pa antena za QRP sprejemnik
Uporabil sem preprost polvalni dipol (2×10,5 m) iz UTP kabla (to je bilo edino, kar sem našel v »domači špajzi« :-), vse parice sem vezal skupaj, vključno z alu ovojem), ki sem ga namestil na podstrešju. Ker sem bil omejen z gabariti, sem krake dipola pod pravim kotom upognil na točki približno 4,5 m in speljal vzporedno s zemljo nazaj na razdalji 70 cm od kraka proti napajalni točki dipola (odprtozančni dipol).
Dimenzije odprtozančnega dipola je izračunala UI. Po preverjanju nikakor niso bile pravilno izračunane. Vendar sem vseeno poskusil, kaj se bo zgodilo. In se je. Včasih iz napak tudi kaj nepričakovano nastane. V samem štartu sem dosegel SWR pod 1:1,1 in impedanco neverjetnih 50 Ω. Prvič, odkar sem izdelal par anten, sem videl na SWR metru take vrednosti (seveda je treba meritev jemati z rezervo in upoštevati merilne pogreške). Vendar pa je bila resonančna frekvenca 8 MHz. Očitno neka posrečena kombinacija višine, pozicije, naklona in dolžine antene, pritrjene na ostrešje. Z daljšanjem krakov pa je SWR pričel počasi naraščati. Kljub vsemu je na koncu SWR pristal pri udobnih 1:1,4, 34 Ω in resonančni frekvenci 7,03 MHz (slika 5).
Za računanje in simulacije sem uporabil brezplačni program EZNEC Pro2+ (slika 6). Je malo neroden za risanje, a ko se ga navadiš, gre. Uporablja sistem risanja s pomočjo definiranja koordinat točk. Omogoča izris sevalnega diagrama antene in izris SWR grafa za želeni frekvenčni obseg. Ima tudi dodatne možnosti dodajanja pasivnih elementov (L, C), prilaganja višine antene in še kup različnih parametrov, ki vplivajo na delovanje in sevanje antene. Pred naložena knjižnica vsebuje večino standardnih modelov anten.
Možnost bi bila tudi krajši kraki z vmesnimi zračnimi tuljavami, vendar ima taka antena impedanco 72 Ω in bi moral prilagajat impedanco dodatno kapacitivnostjo oz. induktivnostjo. Zato se za to rešitev zaenkrat nisem odločil. V QR kodi je povezava do spletne strani izračuna takšne antene.
Na spletu (povezava v QR kodi), je rešitev, kako polvalni dipol oblikovati, če vam primanjkuje prostora. Najkrajši pravokotni upogib kraka dipola, vzporedno s tlemi, je od točke napajanja dipola na razdalji 0,5 x λ/4. Dolžina upognjenega dela za tak krak znaša po podatkih iz grafa minimalno 0,18 x λ/2. Preostanek žice potegnemo vzporedno z tlemi nazaj proti točki napajanja dipola.
Izvedel sem simulacijo v prej omenjenem programu za računski primer za faktor krajšanja kraka 0,5 x λ/4 (slika 6) 10 m nad zemljo in enako za primer klasičnega polvalnega dipola (slika 7).
Žal tudi tega pogoja na podstrešju nisem mogel izpolniti. Po več poskusih mi je uspelo SWR spraviti na 1:1,4. Če izračunamo koeficient odboja IΓI= (SWR−1) / (SWR+1) = 0,17, je odbita moč =IΓI2×100% = 2,9% . Precej dobro, vsaj teoretično.
Konce upognjenih vzporednih krakov antene sem moral simetrično ustrezno krajšati oz. daljšati, da sem dosegel resonanco pri 7,0 MHz. Za višanje impedance dipola bi mogoče v mojem primeru pomagal tudi premik točke napajanja dipola stran od centra, večja dolžina upognjenega kraka ali pa balun.
Vidimo, da je sevalni diagram tipična dipol osmica, ki pa v centru grafa ni preščipnjena za razliko od klasičnega ravnega dipola. Širina snopa 88º, impedanca pri 7,1 MHz pa 24,6 Ω. Torej za tako višino dipola nad tlemi pričakovano.
Vidimo, da sta sevalna diagrama praktično zelo podobna (88º in 77º širina snopa), tudi SWR se giblje okoli 1:2.3, očitna razlika pa je v impedancah, ki je pri klasičnem ravnem dipolu pri 7,0 MHz bistveno višja, 94 Ω.
Dipol je priključen na RG-58 kabel. Dušenje na razdalji 15 m je približno 0,3 dB. Kljub majhni moči postaje zanemarljivo. Se mi je med testiranjem antene dogodila tudi nesreča. Sprejem je naenkrat postal slab oz. sprejem občutno tišji kljub maksimalno nastavljeni glasnosti. Takoj sem pomislil na težave v NF ojačevalniku. Na srečo ni bilo to.
Na antenskem konektorju je popustil spoj in prišlo je do kratkega stika. Tako je 15 m kabel postal zaprti dipol in je sprejemal, kar je pač sprejemal oz. kjer je imel resonančno frekvenco.
Impedanca nameščenega polvalnega dipola in kakovost sprejema
Kot sem omenil v predhodnem delu, sem tudi po srečnem naključju dosegel SWR 1:1,4. Ob prvi postavitvi sem dipol oblikoval v črko U s simetrično upognjenimi kraki pravokotno in v smeri proti tlom, vendar je bil SWR krepko nad 1:5,0 in impedanca nad 100 Ω. Potem je sledilo upogibanje dipola po prej omenjenem sistemu.
Antena se nahaja na višini okoli 10 m nad zemljo, vendar je približno 6 metrov pod njo že armirana betonska plošča. Zato je izmerjena impedanca relativno nizka in sicer se je ustavila pri 34 Ω, kar pa je občutno bliže 50 Ω kot predhodnih 120 Ω.
S sprejemnikom sem v večernih urah ulovil radioamaterja s Francoske Gvajane na SSB frekvenci 7,1 MHz. Dober sprejem za tako majhno in preprosto analogno postajo.
Zadnjo soboto v mesecu marcu so imeli radioamaterji SSB »contest« (slika 8) in sem prisluhnil njihovim pogovorom. S pomočjo spletne strani qrz.com sem poiskal pozivne znake in ugotovil od kod so. Bili so Nemci, Čehi, Poljaki, Italijani, Slovenci in še bi se našlo.
Na SSB sprejemam tudi Bolgare, Ukrajince, Ruse, Hrvate iz Kvarnerja, Romune, Italijane in Srbe. Odprto zančni (bolje rečeno moj cikcak podstrešni) dipol je postavljen v smeri SV – JZ. Zelo dobro slišni pa so tudi signali na CW področju. Mogoče v prihodnosti uporabim dekoder na računalniku ali pa še bolje, se Morsejeve kode naučim. 🙂
Obstaja aplikacija Morse Expert za mobilne naprave z Android sistemom. Poskusil sem in naslonil slušalko z radijske postaje na mikrofon telefona. Žal kljub močnemu signali CW nisem dobil kaj uporabnega. Kopica črk brez pravega reda in smisla ali pa je mogoče kodirano.
Izmerjena oddajna moč
Na antenski vhod QRP-ja sem priklopil »šop« vzporedno vezanih 1k Ω uporov (samo to sem našel v svoji delavnici), moči ¼ W s kovinskim filmom (žični niso primerni zaradi induktivnosti). Potrebnih je bilo dvajset, da sem dosegel skupno moč 5 W in 50 Ω, tj. maksimalno teoretično moč oddajnika pri idealni impedanci bremena 50 Ω.
Sledile so meritve izhodne napetosti. Sondo osciloskopa sem priključil vzporedno na vezan upor na antenskem priključku. Najprej sem meril v področju SSB z elektret mikrofonom in PTT tipko. V mikrofon sem moral kričati, da je sinusoida na ekranu poskočila do slabih 15 – 20 V (podobna ugotovitev drugega uporabnika). Poraba enosmerne moči na usmerniku pa je poskočila na cca. 4,7 W.
Iz meritve sem izračunal izhodno moč oz. efektivno vrednost napetosti. Pri 20 Vpp (močno sem napel vse decibele glasu) je izhodna moč po formuli ((Vpp/2) / √2)2 / 50 Ω enaka 1 W. Enosmerna napajalna napetost je bila 12,5 V.
Ob res zelo glasnem govoru, je amplituda Vpp znašala borih 7,5 V ali še manj (slika 10).
Meritev sem ponovil še za CW s tipko. Tu je pri pritisku na tipko signal skakal med 20 in maksimalno 37 Vpp (slika 9), kar pa je bilo še vedno 8 V manj, kot je navedeno v priročniku. Poraba na enosmernem napajalnem delu je poskočila iz 1 W na 11 W. Izračunana izhodna moč je pri maksimumu Vpp 37 V znašala 3,4 W. Precej manj od obljubljenih 5 W, sploh, ker pri tako majhni moči vsak watt šteje.
Očitno je pri mikrofonu težava slabo nastavljena delovna točka vhodnega predojačevalnika. O tem je veliko govora tudi na spletu (povezavo najdete v priloženi QR kodi). Močnostni tranzistor Q14 (za CW) emitorski sledilnik in Q18 (za SSB) v orientaciji s skupnim emitorjem, določata ojačenje vhodnega signala mikrofona oz. CW. Za večje ojačenje je potrebno upora R73 in R90 zmanjšati oz. povečati. Upornost R90 na kolektorju Q14 (za CW) povečamo na 100 kΩ in upornost na tranzistorju Q18 (za SSB, mikrofonski vhod) na 10 Ω. Če bi pustili R90 nespremenjen na Q14, lahko prekrmilimo CW signal (slika 11).
Zaenkrat se tega posega nisem lotil zaradi majhnosti in gostote SMD uporov na TIV, za kar je potrebna lupa in mirna roka. Oddajnika še ne bom uporabljal, bo prej potrebno narediti radioamaterski izpit.
Definiranje skale na gumbu za frekvence
Ker nimam oddajnika, sem v ta namen uporabil Arduino Uno mikrokontroler, ki je ležal nekje v predalu in prosil po programiranju. Nanj sem priključil majhen modul, frekvenčni generator SI5351 s PLL zanko (cca. 3 €) in širokim frekvenčnim razponom od nekaj kHz pa vse do 200 MHz. Na njegov antenski izhod sem priključil 50 Ω breme in izmeril frekvenco (slika 12, nato sem zamenjal breme s kratko zanko 10 cm). SI5351 komunicira z Arduino Uno preko pinov SDA in SCL. Priklopimo še napajanje iz razvojne plošče in SI5351 je pripravljen. Preverimo, če imamo v razvojnem okolju Arduino naloženo knjižnico za SI5351, Etherkit SI5351.
Preprost program v Arduino razvojnem okolju (sliki 14 in 15, program najdete v priloženi QR kodi), ki ga je zgenerirala UI in to celo brezhibno, sem naložil v mikrokontroler. Pripravil sem ga za oddajanje v frekvenčnem območju od 6,8 MHz pa do 7,3 MHz. S pritiskom tipke ’+’ oz. ’-’ na tipkovnici računalnika sem v terminalskem oknu lahko nastavljal želeno frekvenco generatorja v korakih po 10 kHz navzgor ali navzdol. Pričel sem s pozicijo potenciometra na postaji v skrajni desni legi. Frekvenco generatorja sem nastavil na 7,3 MHz in pričel nižati frekvenco v korakih. Izpis trenutne frekvence sem spremljal na terminalu računalnika. Ko sem v slušalkah zaslišal pisk, sem označil s flomastrom piko pri gumbu (koraki po 10 kHz). Pri tem sem vrtel potenciometer sprejemnika v obratni smeri urnega kazalca v majhnih korakih vse do minimuma. Dobil sem približno skalo za frekvence med 7,2 in 6,9 MHz v korakih po 10 kHz (slika 13).
Je pa v področju od 7,2 – 7,1 MHz bilo nekaj več nelinearnosti skale. Od 7,1 MHz navzdol pa so bili zasuki potenciometra skoraj enakomerni za vsak 10 kiloherčni korak.
Na spletu sem zasledil stran QRP Labs Kits, ki ponuja tudi digitalni PLL VFO za QRP, ki lahko nadomesti analogno različico (z manjšim posegom na TIV in menjavo potenciometra in namestitvijo zaslona). Cena (25 USD) je skoraj polovica cene celotnega Larcset kit QRP kompleta. K temu prištejmo poštnino v skoraj enakem znesku, carino in davek, pa naj vsak sam presodi. Zaenkrat bom ostal pri analogni različici, ki mi povsem zadostuje.
In za konec
Definitivno je ta mali QRP transiver vreden pozornosti. Manjše pomanjkljivosti, kot so nizko ojačenje mikrofonskega predojačevalnika, težave zaradi debeline čelne plošče, nekaj pomanjkljivosti v navodilih za frekvenčno nastavitev VFO toroida za EU regijo nas vseeno ne pusti ravnodušnih. Sprejeti zvok v slušalkah je dokaj čist, jasen, brez velikih šumov (povezavo do testnega avdio posnetka na youtub-u najdete v QR kodi). Za AM modulacijo odličen. Tudi stabilnost frekvence je zadovoljiva. Kot piše v navodilih, počakamo kakšnih pet minut, da se vezje segreje na delovno temperaturo in drifta skoraj ni.
Na spletu sem pobrskal še za morebitnim modelom ohišja (STL) in ga tudi našel za točno ta transiver (sliki 16 in 17). Povezavo najdete v QR kodi. S spletnimi modeli STL so ponavadi križi in težave zaradi toleranc. A presenetljivo sem ta model natisnil in se je povsem ujemal z gabariti transiverja. Tiskal sem na 3D tiskalniku s šobo premera 0,8 mm. Ohišje je sestavljeno iz treh delov (sprednjo ploščo že imate, v modelu so še variante sprednje plošče, nosilci za zvočnik in ohišje za mikrofon). Potrebovali boste še štiri vijake Φ3 mm dolžine cca. 15 mm. Pri montaži boste morali odviti potenciometer za glasnost, da namestite zgornji pokrov. Po montaži ga z rahlim potegom k sebi fiksirate nazaj v luknjo in privijte.
Na koncu sem se pozabaval z izboljšavo SWR polvalnega dipola (krajšanje krakov). Uspelo mi je znižati SWR na 1:1,1 pri resonančni frekvenci 7,01 MHz in impedanci 45 Ω. Tokrat sem meritev opravil s pomočjo programa NanoServer na računalniku, kjer je na večjem ekranu veliko lažje odčitavanje kot nekaj centimetrskem ekranu NanoVNA (slika 18).
