Moving an old CB walkie-talkie to 29 MHz AM - Part 2

This is the second post of a short series about converting an old CB walkie-talkie for the 10 meter band (around 29 MHz AM). For those interested, previous post can be found at following link:

Moving an old CB walkie-talkie to 29 MHz AM - Part 1

In present post I will try to describe the simple sequence of operations I did to ensure that my old Inno-Hit RT923 handheld transceiver could work on 29 MHz properly.

First I prepared a small testbench with a 12V power supply, an oscilloscope, a frequency counter, a waveform generator. I built a simple 50 ohms dummy load by using two 100 ohms, 5 watts resistors connected in parallel.

By the current indicator of the power supply, I saw the current consumption was about 25 mA in rx mode, with no signal, raising to some 60 mA with a nicely loud signal at the loudspeaker.

The I started to tweak the tx path. First of all I checked the tx frequency by the frequency counter and I saw it was pretty close to the 29.020 MHz which is the nominal frequency of the tx crystal (the crystal in the local oscillator of the rx is 455 kHz lower). So I decided that there was no real need for adjusting the tx frequency.

Then I went to the oscilloscope and I had a look to the carrier waveform. It looked nicely clean and stable.

I applied a 1 kHz signal to the modulator and tried different resistor values in the ALC circuit (namely R29 and R48) to see if it was possible to raise the RF output power a bit. Shorting R29 proven to give a slight improvement, while changing R48 showed no significant effects, thus in the end I decided to leave it unchanged.

Then I moved to the adjustment of L4 ed L6 in the tx output filter (after the tx power stage). I carefully unscrewed the ferrite cores of both coils to get the maximum output level of the carrier on the oscilloscope, while monitoring the spectral contents of the output by a spectrum analyser.
Here below you can see the results of this step, before and after the operation.

As you can see, the output level of the unmodulated carrier raised from less than 14 dBm to more than 18dBm (on the 50 ohms dummy load). The level of harmonics did not get worst than it was initially.
Final check for the tx was to try to measure the actual modulated output power while whistling into the speaker-microphone. Here below you can see a screenshot taken from the oscilloscope during this test:

Apparently, it looks like there are no signs of overmodulation. Based on measured values (as reported at the bottom of picture above), the PEP power should be slightly above 2 watts, which is fully satisfactory to me.
The power consumption (on the power supply current indicator) was up to 230 mA at 12 VDC (about 2.76 watts). Final transistor T8 was normally hot at peak power, not enough to worry about its safety in normal conditions.

Now a few notes about the rx path: I applied a 29.020 MHz signal to the antenna, modulated by a sine wave at 1 kHz, 100% modulation and adjusted the coils and IF transformers along the rx path for the best AF signal level (measured with the oscilloscope, in the AF section of the receiver).
From the antenna towards the AF amplifier, I adjusted L2 (black core, antenna amplifier), L3 (white core, RF mixer) then T1, T2 and T3 (yellow, blue and pink, respectively 1st, 2nd and 3rd IF transformer).
All went pretty OK and now I'm ready to test my renewed talkie on the air. I'll let you know about my results. See you soon.

Moving an old CB walkie-talkie to 29 MHz AM - Part 1

Hello there, after quite a long pause I write again on this blog to describe my recent experience of moving an old CB walkie-talkie to 29 MHz AM in the 10 meter band.
I had found a nice pair of Inno-Hit RT923 talkies for 15 euros, while visiting a junk dealer shop near home, looking for something cheap and unusual for my personal collection of useless things. They looked in a very good condition and I though that probably there were still working too.
In the next few days, I sold the better-looking one on an on-line auction site for 10 euros and I decided to try moving the remaining talkie on 10 meters, 29 MHz AM. Here below a couple of photographs of the "star" of this post.

The Inno-Hit is a 3 channels, 2 watts, crystal-controlled handheld CB transceiver. The receiver is a single-conversion superetherodyne with 455 kHz IF. The tx frequency and the local oscillator frequency in the rx are controlled by two different crystals. The LO crystal is of course 455 kHz below the actual rx frequency.
The same rig was sold with several brands and some differencies (mainly cosmetic); for example Royce 1-402, Brilliant BT-1232, Finetone TNC-203, MacDonald CE-420, Universum BSG-3271 and maybe others. All those rigs came from the mid '70s and had a very robust steel case, with a small opening door on the front to access the battery pack. Some of them had external connectors for an external antenna, earphone, power supply or battery charger. Usually they were sold with only one channel actually equipped with crystals (for CB channel 11).

The astonishing successes of my good friend Franco I5KAP on 10 meters AM, with even very old and simple QRP rigs, inspired me.

A visit to Franco (who live 10 km or so from my QTH) convinced me to go ahead with my plan. Franco was very kind and helped me in deciding which modifications would have made sense to try.
First decision, was to leave the transceiver as much as possible in its original box and appearance. Given the very limited space inside the case, the only sensible modifications to do were to add external connectors for the antenna and power supply (or external battery) and of course to buy a new pair of crystals (for the rx and tx oscillators) for the 29 MHz AM band.
The crystals were ordered to a factory here in the north of Italy (unfortunately, they costed about 25 euros each, including taxes and shipment). Then I bought for 2 euros each some schematic diagrams of the walkie-talkies I mentioned above (in particular, those which had the antenna and power supply connectors) and I proceeded with my work.
I identified the better points in the circuit were to connect the external antenna and power supply, I prepared the small removable plastic panel that was inserted on the right side of the case (like in photographs below) and quickly checked that all was OK, both mechanically and electrically.

Now it was simply a matter of setting a small measurement bench and do some tweaking on the tx path and the rx path to ensure that the talkie could work properly at the new frequency. This will be the subject of next post. Thank you for reading.

Tuner QRP per antenna EFHA per 20 metri

In questo post descrivo la realizzazione di un piccolo tuner (accordatore) per potenze QRP, adatto per l'impiego con antenne di tipo EFHA (end-fed half-wave antenna).
A questo link potrete trovare una trattazione molto dettagliata e completa delle caratteristiche di questa classe di antenne, scritta da Steve Yates AA5TB:
The End Fed Half Wave Antenna

Nella sua realizzazione più comune, l'antenna EFHA è equivalente ad un dipolo verticale, la cui lunghezza è pari a metà della lunghezza d'onda. A differenza di un dipolo, però, la EFHA è alimentata ad un estremo (end-fed) anzichè al centro. Da questa caratteristica deriva l'elevata impedenza caratteristica di questo tipo di antenna e la conseguente necessità di costruire un tuner per rendere l'impedenza vista dal trasmettitore - alla frequenza di lavoro - la più vicina possibile ai classici 50 ohm.

Lo schema del tuner per EFHA che ho realizzato è quello che segue (mi scuso per la pessima qualità del disegno):

Si tratta di un tuner per EFHA da impiegare nella banda dei 20 metri, unito con un piccolo SWR meter che faciliti le operazioni di accordo, specialmente nell'attività in portatile.
Il SWR meter è basato sul classico ponte di resistenze da 50 ohm, dove uno dei rami del ponte è costituito dall'impedenza vista all'ingresso della sezione di accordo (il vero e proprio tuner). In condizioni di equilibrio (cioè con impedenza vista all'ingresso del tuner pari a 50 ohm) la differenza di potenziale RF ai capi della diagonale del ponte dovrebbe essere pari a zero. Se così non è, il semplice circuito di rivelazione (rappresentato dal diodo 1N4148 e dal condensatore) tramuterà il valore di picco della tensione in una corrente continua che scorrerà nel LED e nel milliamperometro.
Le resistenze da 50 ohm sono costituite da coppie di resistenze da 100 ohm, 5W in parallelo. La potenza che possono dissipare è più che sufficiente per applicazioni QRP.
E' presente un deviatore che consente di inserire il SWR meter durante l'accordo, per poi escluderlo in trasmissione. Come già accennato sopra, l'indicazione visiva dell'accordo è affidata sia ad un LED che ad milliamperometro. Il milliamperometro è più preciso del LED e ben visibile anche all'aperto in piena luce. Ovviamente il miglior accordo si ha quando l'indicazione del milliamperometro è al minimo. Lo strumento ha un potenziometro per regolare il fondo scala, in modo da sfruttare al meglio la precisione di lettura in base al valore effettivo della corrente, che diventerà sempre più piccolo via via che si perfeziona l'accordo.

Le foto seguenti mostrano la costruzione e le fasi di un semplice collaudo.

Il collaudo è stato effettuato con l'aiuto di un analizzatore di antenna (il kit di VK5JST descritto in questo mio post). Al posto dell'antenna, ho collegato resistenze con valore intorno ai 2000-2500 ohm, che è il range di valori di impedenza tipico di una EFHA sui 20 metri. L'accordatore è stato quindi provato tra 14.200 e 14.250 MHz, con resistenze comprese tra 1800 ohm e 2700 ohm, ed ha funzionato bene.

Non solo radioascolto

Eh già, radioascolto primo amore e come tale non si scorda mai. Il nominativo da SWL (Short Wave Listener), che nel mio caso è I/0169/LI, è stato il primo che ho richiesto, quando un pò di anni fa il virus della radio e della sperimentazione elettronica mi ha contagiato di nuovo, dopo decenni di incubazione.
Subito dopo però - e mi sembrò un complemento naturale - cominciai a chiedermi quale avrebbe potuto essere l'emozione di andare on-air; di trasmettere cioè un segnale, che poteva essere ricevuto magari a centinaia di chilometri di distanza. Il fatto di possedere una laurea in elettronica semplificava molto le cose: niente esame, solo qualche modulo da riempire e qualche tassa da pagare. E fu così che in breve ricevetti il mio nominativo di stazione di radioamatore, IZ5WWB.
Fin dall'inizio, la mia intenzione non fu quella di dotarmi di ricetrasmettitori di grande potenza e di antenne adeguate. In fin dei conti, anche da radioascoltatore, il mio atteggiamento era sempre stato (e continua ad essere) quello un pò minimalista: cercare di ottenere il possibile da risorse tutto sommato limitate (apparati di poco ingombro e di costo limitato), ricavando divertimento soprattutto dalla sperimentazione, dall'affinamento dell'esperienza e - quando possibile - dall'autocostruzione.
Da queste considerazioni ad adottare come linee guida quelle che si è soliti sintetizzare . nel mondo ham radio - con l'acronimo QRP, il passo è stato breve. Ecco perchè nell'acquisto dei miei pochi apparati ricetrasmittenti ho sempre privilegiato la semplicità operativa, le dimensioni contenute e la ridotta potenza d'uscita.
Ve li presento uno alla volta, sottolineando peraltro come purtroppo li abbia finora usati veramente molto poco o nulla - a causa dei mille altri impegni ed interessi che popolano le nostre vite moderne. Ma c'è sempre speranza.

BitX20A

Questo ricetrasmettitore SSB monobanda per i 20m viene venduto in kit sul sito Hendricks. Io ho potuto acquistarlo, già montato ed in perfette condizioni, da un collega radioamatore italiano. Questo il link alla pagina descrittiva del prodotto. Il kit è basato sul progetto originale del BitX20 di Ashlan Farhan.
Su yahoo.com esiste un vivacissimo gruppo dedicato al BitX20, molto attivo nel dare supporto, dove vengono presentate e discusse diverse realizzazioni del progetto, con varianti di vario genere (versioni multibanda, versioni che supportano la trasmissione in CW, e così via).
Nella versione Hendricks, che viene venduta completa di un bel case bi-colore bianco e azzurro, la potenza d'uscita in SSB che si può ottenere risulta compresa tra 6 e 10W PEP, ma da alcune review sembrerebbe in grado di superare agevolmente i 10W (non esattamente un transceiver QRP, in quel caso).
Questa sotto è una foto dell'interno dell'esemplare in mio possesso:

Lo comprai attratto soprattutto dalla sua semplicità, in opposizione alla ricchezza di menu e funzioni di altri ricetrasmettitori QRP sicuramente più convenienti, ma che non sono mai riusciti a "catturarmi" (il solito approccio minimalista di cui parlavo all'inizio del post). Inoltre dalle ottime review lette sul web, relativa in particolare alla sensibilità e silenziosità del ricevitore.

Icom IC-290E

La banda dei 2 metri esercita su di me un fascino particolare che non riesco facilmente a spiegare. Dopo avere acquistato anch'io il mio bel palmare FM bibanda VHF/UHF con cui esordire facilmente nell'etere - come molti radioamatori freschi di patente e non particolarmente ansiosi di cimentarsi con le HF - ed averlo corredato di antenne per l'attività in portatile (una piccola Yagi da 5 elementi della Diamond, una j-pole bi-banda autocostruita ed una Moxon anch'essa autocostruita), cominciai ad avere la curiosità di operare in 2 metri, almeno in ricezione, anche in SSB e CW.
Sempre nello spirito minimalista che mi fa da guida (e da cui deriva una predilezione - economicamente nefasta - per gli apparati monobanda), cominciai a cercare tra l'usato per qualcosa di costo contenuto, monobanda all-mode appunto, di potenza ridotta e adatto per l'impiego in portatile. Dopo qualche ricerca l'occhio mi cadde su un Icom IC-290E in ottime condizioni, che sembrava avere le caratteristiche richieste e mi piaceva molto anche esteticamente, con quel che di vintage nell'aspetto del pannello frontale.
In FM non può competere con gli apparati moderni; ad esempio non genera i toni CTSS, ha la possibilità di memorizzare soltanto 5 canali, ha solo la spaziatura canali di 5 kHz oppure 1 kHz. Ma per la FM avevo già il mio portatile bi-banda. Quello che mi interessavano di più erano i modi SSB e CW e su questi non ho trovato limitazioni sostanziali, salvo che ovviamente con i suoi 10W PEP di potenza massima, e le funzioni ridotte al minimo indispensabile, non mi permetterà mai di partecipare ad alcun contest. Ma d'altra parte per quello temo che non mi sarebbero sufficienti i watt, i pulsanti ed i menu...

Wouxun KG-UV2D

Last but not least (anzi, è stato il primo ad essere acquistato), ecco qua il piccolo Wouxun KG-UV2D, un classico palmare bi-banda VHF/UHF pensato per i facili QSO sui ponti ripetitori e per qualche chiacchierata diretta con i colleghi radioamatori della mia città o delle zone limitrofe.
Non ha certo la pretesa di essere un apparato per sofisticate attività DX (e d'altra parte non è per questo scopo che si usano i ricetrasmettitori di questo tipo), ma per quanto riguarda le applicazioni tipiche per le quali è pensato, mi ha sempre dato delle buone soddisfazioni, sia per quanto riguarda le prestazioni, sia per robustezza, affidabilità e maneggevolezza. Sono di buona qualità anche gli accessori.
E' vero, la memorizzazione manuale dei canali e la modifica dei canali memorizzati, tramite tastierino e menu sul display LCD, non è particolarmente semplice, anzi è parecchio ostica, ma a questo riesco a sopperire utilizzando il software di programmazione da PC via USB, che è piuttosto efficace anche se un pò spartano.
L'altro problema significativo che ho incontrato è che le batterie - se inserite nell'apparecchio - tendono a scaricarsi anche quando il ricetrasmettitore viene tenuto spento. Anche qui, esiste una soluzione semplice che è quelle di rimuovere il pacco batterie quando si pensa di lasciare il KG-UV2D inutilizzato per un tempo abbastanza lungo.
Il modello KG-UV2D è il secondo portatile Wouxun che acquisto, dopo che avevo smarrito il suo antenato KG-UVD1P per pura sbadataggine: caduto dal tetto dell'auto, dove lo avevo incautamente appoggiato prima di mettermi al volante e partire. Spero che questo secondo esemplare rimanga con me molto più a lungo del primo.
Qui di seguito il link ad una review della prestigiosa rivista QST dell'ARRL:
Wouxun QST review

Un choke balun 1:1 per QRP

L'abbreviazione QRP (mutuata dal codice Q utilizzato nell'ambito delle telecomunicazioni) assume solitamente il significato, in ambito radioamatoriale, di trasmettitore con potenza d'uscita limitata a 5W (in caso di emissione CW) o 10W (in caso di emissione SSB), anche se questi limiti non sono definiti formalmente in alcun documento di validità universale.
Per le limitate potenze in gioco, la realizzazione di un choke balun 1:1 per trasmettitori QRP costituisce un piccolo progetto di autocostruzione alla portata di tutti. Quello che si otterrà alla fine sarà un dispositivo semplice, ma molto utile, per contenere gli effetti di alcuni problemi tipici dei sistemi di antenna sbilanciati (ovvero, nei casi reali, di quasi tutti i nostri sistemi di antenna).
La descrizione della mia realizzazione di questo dispositivo è stata pubblicata sul blog AIR-Radiorama al link seguente:

Choke balun 1:1 QRP

Beacon multimodo QRP in kit

Un altro kit dal rapporto sorprendentemente buono tra qualità e funzioni rispetto al prezzo. Si tratta del kit Ultimate2 (adesso sostituito dal più aggiornato Ultimate3) di Hans Summers G0UPL, su cui scrissi questo mio post qualche tempo fa per il blog AIR-Radiorama:

Hans Summer's Ultimate2 QRP beacon kit

Rispetto a quanto descritto nel post e nei relativi commenti, ho recentemente sostituito il modulo GPS con uno fornito dallo stesso Hans Summers, ed aggiornato il firmware del chip ATmega168 con la versione 2.07, che è l'ultima rilasciata per la versione Ultimate2 del kit.
Questa versione implementa un algoritmo cosiddetto Huff-Puff per la stabilizzazione della frequenza di trasmissione, anche quando la sorgente di timing (cioè il segnale 1PPS, one pulse per second, dal modulo GPS) non è perfettamente stabile.
Infine ho acquistato e montato il piccolo kit per costruire il filtro passa-basso per operare con l'Ultimate2 nella banda dei 20m (prima avevo solo il LPF per i 10m), contando con questo di poter effettuare test anche in inverno, con qualche vantaggio dal punto di vista della propagazione.

Per maggiori dettagli:
http://www.hanssummers.com/ultimate2
http://www.hanssummers.com/ultimategps
http://www.hanssummers.com/huffpuff
http://www.hanssummers.com/lpfkit.html