 |
| WA2CBA 3 bant µSDX, 3d yazıcıda parcaları basılmış maniple ile |
Bu yazının konusu olan uSDX, daha doğrusu µSDX yani "Yazılım Temelli Mikro Radyo" (micro software defined radio) bana sevgili ağabeyim Barbaros Aşuroğlu'nun (TA2CBA, WB2CBA) hediyesi. Dünyayı sarsan Covid-19 salgının en sıkıntılı günlerinde bu cihazı -hem de postadaki sıkıntılara rağmen- bana ulaştırmıştı ancak gerek iş yoğunluğu gerekse de istasyondaki eksikler nedeniyle bu mucizevi telsize bir türlü hakettiği zamanı ayıramamıştım. "Laboratuvar şartlarında" yaptığım birkaç denemenin haricinde, uSDX'im 2 yıldır çoğunlukla kutusunda durdu, bir-iki kere de işaret üreteci olarak görev yaptı. Nihayet bu yaz cihazı aktif olarak kullanmak ve izlenimlerimi bir kenara yazmak fırsatını bulabildim. Bunları kısaca sizlerle de paylaşacağım.
Herşeyden önce biraz uSDX'in gelişiminden söz edelim. µSDX muhteşem kitlerinden tanıdığımız -hem de Muğla'lı bir hemşehrimiz sayabileceğimiz- G0UPL Hans Summers'ın QRP Labs QCX cihazından yola çıkan PE1NNZ Guido'nun geliştirdiği yazılım tabanlı (SDR) bir alıcı-verici. QRP telsizlere, özellikle kitlere ilgi duyanların bileceği gibi yalnızca CW modunda çalışan çok güzel bir CW QRP alıcı-vericiydi. Guido'nun 2019'da elindeki QCX'i SSB için uyarlaması ile başlayan bir "modifikasyon" projesi, başka amatörlerin katılımıyla da gelişerek açık kaynaklı bir proje olan uSDX'e evrildi. Internet'te uSDX ile ilgili arama yaptığınızda göreceksiniz ki Barbaros Bey'in ana devre kartını ve çıkış/filtre katı kartını tasarladığı bu versiyondan başka bir de DL2MAN Manuel'in versiyonu var. Her iki versiyon da çoktan Çinli dostlarımız tarafından (izinsiz) üretilip satılır hale gelmiş fakat özgün kitleri çeşitli kaynaklardan edinmek mümkün. Bu arada, şu amatör gibi bir Arduino Nano ve Si5351 modülü kullanarak delikli pertinaks üzerinde bile yapabilirsiniz. uSDX sonuçta "açık" bir tasarım.
- PTT çıkış: Evet Barbaros Bey bunu da düşünmüş, bu cihazla başka bir kuvvetlendirici kullanacaksanız veya dijital haberleşme yapacaksanız çok yararlı (bu çıkış yarı iletken bir röleye [ssr] bağlı)
- Kulaklık çıkış: Kulaklık veya küçük bir hoparlör için
- Kulaklık/mikrofon giriş-çıkış: Kendi üzerinde hoparlör bulunan 4 pinli mikrofonlar için
- Mikrofon/PTT giriş: Anlaşılacağı gibi, mikrofon veya maniple için
 |
| Giriş ve çıkışlar. Fotoğraf otomatik filtre geçişli çıkış katı eklendikten sonra çekildiği için, üç bantlı eski çıkış katındaki iki kayar anahtarın yeri boş. |
Cihazda 10 metre'den 160 metre'ye tüm amatör HF bantlar bulunmakla birlikte, yalnızca 20m, 30m ve 40m bantları için filtreler olduğu için kalan bantlarda biraz kayıplı olarak dinleme yapmak dışında çalışmak pek mümkün değildi. Ancak bu 3 bant benim açımdan gayet uygundu. Ağustos ayını geçireceğimiz eve gelince, hanıma çaktırmadan bir sabah çatıya çıktım, "balığa çıkacağım" diye getirdiğim 5m'lik olta kamışını mutfak bacasına sabitledim. Buna 1mm çaplı, 40m telden yaptığım delta loop'u astım, üçgenin bir ucunu bir havalandırma bacasına, diğerini de bir pelit dalına bağlayıp gerdim.
Bu şekilde uSDX'i her akşam 1 saat kadar kullandım. Güç kaynağı olarak elimde 10 kalem pil alabilen bir pil yatağı vardı. Ucuzluk marketlerinden aldığım alkalin pillerle toplamda 4-5 akşam çalışabildiğimi gördüm. Ekranın ışığı, gönderme yaptığımda sönmeye başlıyorsa zayıflamış olduğunu varsayarak pil takımını değiştirdim (elimde bir ölçü aleti yoktu). CW modunda oldukça yavaş çalışabildiğim ve her QSO'mun da 10-15 dk sürdüğü düşünülürse bunun enerji kullanımı bakımından iyi bir performans olduğu anlaşılabilir. Kaldı ki bendeki cihazda ekran aydınlatmasını kapatmak mümkün değil. Toplam 7-8 gecede 9 farklı ülke ile, 20m ve 40m bantlarında 16 QSO yapabildim. CW çalışmak için cihazın kendi anahtarlama özelliği var, gayet de iyi çalışıyor. Türkiye'ye gelip giderken ağırlık taşımamak için 3 boyutlu yazıcıda bastırıp parçalarını birleştirmiş olduğum basit çırpma manipleyle bile sorun yaşamadım. Ayrıca ister Arduino IDE aracılığıyla, ister doğrudan belleğine CW mesajlar kaydedip sonra tek bir butona basarak gönderebilirsiniz.
Cihazın tek yant bant modülasyonu (SSB) ilgili birşey söyleyemeyeceğim. Yanımda mikrofon olmasına rağmen kullanmadım. Geçmişte düşük güçle epeyce ses haberleşmesi yaptım, artık saatlerce bağırmak hoşum gitmiyor :) Yalnız zaman zaman başkalarının haberleşmelerini dinledim ve ses kalitesinin biraz düşük olması haricinde bir sorun yaşamadım.
 |
| Gümüşlük sırtlarından Ege'de gün batımı, tabii 5m'lik olta kamışı ve dipol anten de manzaraya dahil! |
 |
| Kahvaltı sonrası denize nazır QSO! |
uSDX'i ilk defa denediğimde birazcık sağır olduğunu düşünmüş, hatta bir üniversitede RF laboratuvarındaki bir amatör arkadaşımın yardımıyla hassasiyetinin -115 dBm olduğunu saptayıp bunu olumsuz bir durum olarak nitelendirmiştik. Bu yaz, internet forumlarında okuduklarımın da etkisiyle cihazdaki otomatik kazanç denetimini (AGC) kapatınca bu durumun etkisi biraz azalıyor. Aynı şekilde gürültü azaltma özelliği (NR) de menüden kapatılınca önceden zayıf gelen istasyonları da duyar hale geliyorsunuz. Tabii AGC kapanınca zaman zaman sesi elle açmak kapatmak zahmeti doğuyor ancak ben bunda bir sakınca görmüyorum. Çok güçlü gelen bir istasyon olursa da bunu yine menüdeki zayıflatıcıları devreye alarak bastırmak mümkün ama benim QSO'larım genelde kısa sürdüğü için deneme yapmak dışında bu işlevle hiç oynamadım. Kulağımı rahatsız edecek ya da cihazın sağlıklı işlemesine engel olacak kadar güçlü bir istasyonla çok da sık karşılaşmadım zaten. Bir de şunu hatırlamak gerek: -115 dB, S-metrede S2'ye denk geliyor, bir çok seri üretim ticari alıcının ise hassasiyeti -120 dB, yani S1'e yakın. Tabii ki hassas bir alıcı çok önemli ama, elimdeki 2-3 W çıkan cihazla S1 gücünde gelen istasyonu duyup da ne yapacağım ki? Cevap versem zaten % 99 o beni duymayacak... Dolayısıyla "-115 dB neyime yetmez?" diyerek yola devam ettim.
Bence yaşadığım tek gerçek sıkıntı, ikide birde başlayan yüksek frekanslı bir sesti. Ne kadar uğraştıysam da bu ıslık sesinin çıkmasına bir türlü engel olamadım. Cihazı açıp bir süre sorunsuz olarak bandı dinleyebiliyordum ama ne zaman (herhangi) bir düğmeye bassam ıslık başlıyordu. Almayı bir yana bıraktım, gönderme yaparken bile durmuyordu. Cihazın yazılımının farklı versiyonlarını denedim, bu versiyonları Arduino IDE'sinin farklı versiyonları ile yükledim, menü seçimlerini değiştirdim, sesin ATMEL mikrodenetleyicinin yetersizliğinden kaynaklandığını düşündüğüm için gereksiz saydığım tüm işlevleri devredışı bıraktım, ama kar etmedi...
Son çare olarak Barbaros Bey'e fikrini sordum, önce o da durumun çipin kapasitesiyle ilgili olabileceğini düşündüyse de sonra çok önemli bir şeyi hatırladı: Cihazın kulaklık çıkışına giden devre yolunda, ses seviyesinin aşırı yükselmemesi için 470 Ω 'luk bir direnç vardı! (hoparlör çıkışında yok). O direnci kaldırırsam, gelen işaretleri duymak için sesi 14-15 düzeyine kadar arttırmak zorunda kalmayacağımı, söz konusu ıslık sesinin ses potunun çok açılmasıyla çıkabileceğini belirtti. Tabii elimde ne havya ne de başka bir gereç vardı. Ben de bir parça çok damarlı hoparlör kablosu buldum, damarlardan birini ayırıp plakete dik monte edilmiş direncin iki bacağının etrafına bir cımbız yardımıyla dolayarak direnci kısa devre ettim. Kulaklığı takıp deneyince gördüm ki sesi 8-9 seviyesine açmam, herşeyi duymam için yeterli oluyor, bizim ıslık sesinden de eser kalmadı!
 |
Kısa devre ettiğim 470 Ω direnç. Şimdi bunun yerinde 47 Ω'luk bir tane var. |
Anlayabileceğiniz gibi tatilde uSDX'e epeyce ısındım. Yalnız aklıma takılan 2 nokta vardı, birincisi kulaklık çıkışındaki iptal ettiğim 470 Ω 'luk direncin yerine 47 Ω 'luk bir direnç takmak, ikincisi de elimdeki cihazı 4 bantlı, ve filtreler arası geçişi otomatik yapacak hale getirmekti. Birincisi üzerine birşey söylemeye gerek yok. İkincisine gelince gerekçem şuydu: Bendeki 3 bantlı uSDX'te (7, 10, 14 MHZ) bantlar arası geçiş yaptıktan sonra arkadaki 2 tane SMPS anahtarla doğru filtreyi seçmek de gerekiyordu. Bu biraz bıktırıcı bir durumdu -en azından benim için- çünkü anahtarların konumunu değiştirmeyi unutuyordum. Halbuki Barbaros Bey buna çoktan bir çare bulmuş ve ANTRAK'ın web sayfasında yayınlamıştı: İsterseniz 4, isterseniz 8 bant için alçak geçiren fitreleri, geçişleri yapacak röleleri ve diğer parçaları alacak birer çıkış katı plaketi...
 |
| Türkiye'de tesadüfen Internet'te bulduğum çıkış katı plaketi |
 |
| Yeni çıkış katı tamamlanmış ve ana plaketin üzerine yerleştirilmiş |
Kanada'ya döndükten sonraki ilk işim, tasarımını Barbaros Bey'in yapmış olduğu 4 bantlı çıkış katını yapmak oldu. Internet'te gezinirlen güzel bir rastlantıyla bu plaketleri Türkiye'de bastırıp satan birini bulmuş ve geri dönmeden almıştım. Geriye malzemeleri toplamak ve tabii toroid'leri sarmak :) kalmıştı. Birkaç akşamda devreyi tamamladım, yapımla ilgili ayrıntı vermeyeceğim çünkü sağolsun Barbaros Bey bütün bilgileri özenle vermiş ilgilendiyseniz ANTRAK'ın sayfalarına mutlaka bakmanızı öneririm. Yalnız bu "quad band" versiyonu yapacaksanız, iki uyarı: İlk olarak, 4 bantlı çıkış katını taktıktan sonra, diğer bantlarda yalnızca gönderme değil, dinleme de yapamıyorsunuz çünkü yazılım, seçtiğiniz bantlar dışında röleleri harekete geçirmiyor. İkinci olarak da, cihazın dinleme sırasında çektiği akım artıyor (bendeki örnekte 100 mA oldu).
Benim yeni çıkış katına filtre eklemek için seçtiğim amatör bantlar 40m, 30m, 20m ve 17m oldu. 40m ve 20m zaten en popüler bantlar. Diğer iki bant dikkat ederseniz yarışma yapılamayan WARC bantları. Frekans aralıkları dar vb. ama en azından benim gibi yarışma sevmeyenlere bu seçenek var! Neyse devam edeyim: Çıkış katını tamamlarken önce filtreleri yaptım ve NanoVNA ile frekans tepkilerine bakarak kontrol ettim. Fotoğraflarda görebileceğiniz gibi bunlar 2. harmonik için optimize edilmiş alçak geçirgen filtreler. Filtrenin geçirgenliği 2. harmonik ve yakınında en aza düşüyor, sonra tekrar yükseliyor. Büyük olasılıkla kullandığım parçaların kalitesi(zliği)ne bağlı olarak her bantta en yüksek bastırmayı alamadığımı düşünüyorum ama dört bant için 2. harmonik 35-45 dB arası bastırılıyor, en yüksek çıkış gücünün 4-5 Watt olduğunu düşünürsek çok kötü değil.
Yeni filtreleri ve çıkış katını tamamladıktan sonra ilk işim her bantta çıkış gücünü ölçmek oldu. Beklediğimin çok altında rakamlar görünce epey bir hayal kırıklığına uğradım:
 |
| Farklı gerilim düzeylerinde bantlara göre çıkış gücü, ilk ölçüm |
Fakat özellikle 30m'de çıkış seviyesinin 40m'ye göre daha yüksek olduğunu görünce bunun filtrelerle ilgili bir sorun olduğunu düşündüm. Biraz araştırdıktan sonra DL2MAN'ın tarif ettiği biçimde her filtredeki birinci toroid nüvedeki sarım aralıklarını değiştirerek en yüksek çıkış düzeyini elde ettim.
 |
| Filtreler tekrar ayarlandıktan sonra |
Bu iş bittikten sonra işarete bir de FFT ile bakmak istedim. Görebildiğim tek sorun, 40m bandında 3. harmoniğin yeterince bastırılmıyor oluşu. Yeterince değil derken, -36 dB makul kabul edilebilir ama tam güçle çıkarken (4,5 W) 20m bandında bir yerde de 1 miliwatt civarı çıkış yapacağım demektir. Bu sorunla fırsat bulunca tekrar uğraşacağım.
Belirtmiş olduğum gibi, uSDX'i SSB veya dijital modlarla kullanmadım ancak bir çok amatörün bu modlarda da uSDX ile haberleşme yapmakta olduğunu görüyorum. Zaman olursa bunlarla da denemeler yapacağım ama öncelik telgraf. Cihaz özelliklerle maliyeti ve boyutu karşılaştırıldığında gerçekten de mucize gibi. Özellikle yolculuk, doğa faaliyetleri (kamp, tırmanış, SOTA vb.) gibi durumlar için çok uygun olduğunu düşünüyorum.
EKLEME: Bu yazıyı yazdıktan iki hafta kadar sonra ölçümleri yaptığım osiloskop probunda bir sorun olduğunu farkına vardım. Lütfen bununla ilgili yaptığım düzeltmeyi de okumayı ihtmal etmeyin.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder