Today is December 24, 2014 and I liked to join in the traditional SAQ Christmas Eve transmission on 17.200 kHz (so in VLF), from the historical station located in Grimeton, Sweden.
This time I wanted to use my modified AFEDRI SDR-Net receiver together with my homebrewed 3-turns loop antenna. I placed the antenna outside on my balcony at 5th floor with south-north orientation. The antenna was connected to a LZ1AQ loop amplifier, build by Roelof Bakker PA0RDT, fed throgh a length of CAT-5 cable which also provided the necessary power supply. A passive 540 kHz low-pass filter was also inserted between the output from the amplifier cable and the receiver. The software running on the PC was SDR-Radio v2.3 (beta).
Below are some photos depicting the above-described setup.
The homebrewed 3-turns loop antenna (120 cm x 160 cm)
The LZ1AQ amplifier (built by Roelof Bakker, PA0RDT)
The AFEDRI SDR-Net receiver
The short video below is a panoramic view (from south to north, looking towards the sea) taken from my listening position in Livorno, Italy (grid square JN53EM).
Finally, the video below was taken on my PC during reception of SAQ transmission on 17.200 kHz. It shows how my modified AFEDRI can work pretty good at VLF.
Recently I felt the need for a simpler way to enjoy radio listening, compared to the usual way I do NDB chasing.
I mean, to listen to the NDB band on LF, I usually place my homebrewed "foldable" 3-turns loop in a sweet spot I found in the apartment (yes, I use it indoors); next, I connect the loop terminals to a wideband amplifier, then - by few meters of cable - to the receiver (an AFEDRI SDR-Net) and to the PC running the SDR-Radio software.
Of course both the AFEDRI and the wideband antenna amplifier need a power supply, to be connected and switched on; and finally I'm ready for my listening session, which usually lasts for 3-4 hours in the night, unless propagation conditions suggest to go to bed sooner than planned.
Well, while I'm pretty satisfied of the above-described setup, sometimes I'd like to simply switch on a more "traditional" receiver and have a couple of hours of pleasant, easy, relaxing listening to broadcast transmissions. By the way, this year I also decided to buy my first copy of the WRTH (the famous World Radio Television Handbook), to support my decision to "taste" the broadcast listening.
For the same purpose, a week ago I bought on the Internet one of these small portable radios, the Tecsun PL-660. I had already had the simpler Tecsun PL-600 model and it had worked very well for years. I had tried several modifications on it and it has survived to my soldering iron as well as to repeated disassemblies. It was still fully functional when I decided to sell it (at a fair price, of course). So, when I came to the decision to buy another portable radio, my choice has been for the successor of the PL-600, that is the PL-660.
My new Tecsun PL-660 portable receiver with a copy of WRTH 2015.
Compared to the PL-600, the PL-660 basically adds syncronous AM detection and the AM air band. Ergonomics were excellent on the PL-600 but have been furtherly improved on the PL-660. Overall, the value vs price is very good in my opinion.
I have made some quick tests of course on my new portable receiver as soon I received it. Most important weaknesses I have found so far are: the battery status indicator and the battery charger, which don't behave very well with normal NiMH rechargeable AA batteries (based on the "battery low" indication on the LCD display, it would seem they last much shorter than expected but I suspect the indication be wrong); and the reception in the MW band, which in my opinion is subject to easy overloading.
I have a 100 kW transmitter on 657 kHz (the Coltano station of the italian broadcaster RAI) within 10 km from my home. If I tune the PL-660 on the exact frequency, the reception seems to be not completely good, while it clearly improves if I detune the receiver by a couple of kHz or switch the built-in attenuator on the "LOCAL" position.
Uhm, this is a bit of a problem for my project to spend some time in broadcast listening. I have been a member of the MW Circle for a couple of years now and I was just thinking of medium wave (together with long wave) as the band of choice for my BCL activity (I always thought that shortwaves were too wide, too many kHz to surf, too many different kind of signals, too much stuff for me).
I think that an external tuned loop with good selectivity could help in working around this issue. I have a small square loop, that I had built with a "quick and dirty" approach for the PL-600. It is handy enough to be used as a table-top antenna. It has a 50 cm side and 19 turns of wire, closely wound on a square wooden frame. I also added a single turn to be used as a secondary winding for better impedance matching, in case of direct connection to the antenna socket of the receiver. The tuning range was from about 280 kHz to about 830 kHz, so mainly suitable for exploring the NDB band, but it could probably be moved upwards by removing one or two of the sections of the variable capacitor, that are currently connected in parallel. The Tecsun PL-660 does not enable its antenna input in MW (neither did the PL-600, I had to apply an HW modification to change this behaviour). So I will use the loop by coupling it inductively to the internal ferrite loop of the receiver.
My simple tuned loop antenna when I used it with the Tecsun PL-600
The variable capacitor connected to the primary winding.
The red wires are the terminals of the single-turn secondary winding.
Later on, if the new hobby will reveal to be attractive enough to me, I will think about a better antenna and maybe a better receiver (the system I currently use for listening to the NDB band will be the first candidate). For now, let's keep it easy (and cheap) as it was originally intended.
The video clip below is a quick test that I have performed with the Tecsun PL-660 during a short walk near my home. SSB reception on 20 m USB and 40 m LSB ham bands is shown, as well as in the AM air band and on MW (with the receiver tuned to the strong 657 kHz local station I have mentioned above). In the air band, following stations were recorded: Milano FIC (Milano Information) on 128.925 MHz AM, Roma ACC (Roma Radar) on 124.800 MHz AM, Pisa VOLMET (nominal frequency 128.400 MHz) on 128.390 MHz AM. The IF filter was set to "wide" in all cases.
Months ago I decided to replace the Mini-Circuits transformer (a type T4-1), in the input stage of my AFEDRI SDR-Net, with a pin-to-pin compatible type T4-6T, because of the bandwitdh of the latter being more suitable for reception of VLF.
Last night, at the end of a listening session dedicated to NDB chasing (and in particular to the evaluation of the LZ1AQ loop amplifier that I received recently from Roelof Bakker, PA0RDT), I thought I'd take a quick look at how my little reception system was behaving at VLF.
I was pleasantly surprised to see that it was possible to receive - at about 20 dB over the noise level - signals from the russian RSDN-20 navigation system (also known as the Alpha navigation system), on the three main frequencies of 11.904761 kHz, 12.648809 kHz and 14.880952 kHz.
The image below was captured while looking at the waterfall on HDSDR.
For the coming Christmas Eve, I was planning to listen to the traditional SAQ transmission from Grimeton on 17.200 kHz using a dedicated VLF antenna system. Now I think that I will try to do the same by using the same reception system that I'm using normally for LF and MW. A nice improvement.
Faccio seguito al mio post precedente per aggiungere alcuni risultati. Ho provato a sostituire il piccolo alimentatore switching "da muro" con cui alimentavo il mio AFEDRI SDRNet, utilizzando al suo posto un alimentatore lineare autocostruito, basato sul regolatore di tensione LM317. Il miglioramento non è stato sostanziale, ma appare comunque chiaramente percettibile, specialmente nel range di frequenze tra circa 320 kHz e circa 400 kHz. Si confrontino in proposito le due immagini qui sotto.
Purtroppo qui da noi stiamo attraversando un periodo disastroso per quanto riguarda il tempo metereologico, con intense perturbazioni che si susseguono quasi senza sosta, con il loro corredo di fulmini. Con questo si spiega la pessima qualità delle immagini allegate a questo post, attraversate dai segni delle frequentissime e continue scariche elettriche, che di fatto praticamente impediscono l'ascolto in LF e la caccia agli NDB. Spero comunque che possano esssere leggibili almeno per gli scopi di questo post.
AFEDRI SDRNet alimentato da alimentatore switching
AFEDRI SDRNet alimentato da alimentaore lineare
Dopo questo primo risultato, sono andato avanti con gli esperimenti, spegnendo progressivamente tutti gli alimentatori dei diversi apparecchi domestici (perlomeno di quelli per i quali avevo accesso al cordone di alimentazione), anche quelli in stand-by. L'unico spegnimento che ha prodotto qualche effetto visibile è stato quello del router Wi-Fi, che si trova nella stessa stanza del PC e del ricevitore AFEDRI. Nell'immagine qui sotto, si può notare una certa attenuazione del rumore di fondo nella parte destra del campo di frequenze, insieme ad un leggero peggioramento nella parte sinistra (che non saprei spiegare).
Spegnimento del router Wi-Fi.
Durante l'ascolto degli NDB in genere non ho bisogno di accedere a Internet, per cui potrò tranquillamente lasciare spento il router Wi-Fi.
La più significativa fonte di disturbo rimane comunque il mio PC laptop, durante il funzionamento con alimentatore (switching). Il passaggio all'alimentazione a batteria è indicato dalla freccia gialla nell'immagine qui sotto. Si nota un miglioramento abbastanza significativo, specialmente nella zona compresa tra circa 320 kHz e circa 400 kHz.
Passaggio del PC all'alimentazione da batteria
Devo ancora capire se la sorgente del disturbo sia rappresentata dall'alimentatore o dal PC. Si consideri che nel funzionamento a batteria vengono attivate misure per il contenimento del consumo di corrente. Ad esempio viene ridotta la luminosità dello schermo e viene disattivata la ventilazione forzata, ciò che può portare il processore a ridurre automaticamente le sue prestazioni.
Nei prossimi test voglio provare a giocare un pò con queste configurazioni per cercare di capire la loro influenza sul livello di rumore captato dal sistema.
I due forti disturbi vicino a 320 kHz, che scompaiono - nell'immagine sopra - al momento del passaggio all'alimentazione a batteria, potrebbero essere dovuti ad esempio proprio all'arresto di una ventola.
Questo è tutto per il momento. Nei prossimi giorni (meteo permettendo) conto di fare ancora alcune prove, prima di mettermi l'animo in pace e dedicarmi al radioascolto.
Nonostante la fase di massimo relativo del ciclo solare e l'accanirsi del maltempo, la stagione autunnale mi ha già regalato alcune belle soddisfazioni, con diverse new entry interessanti per il mio log personale di stazioni NDB. Giusto ieri sera ho ricevuto con un bel segnale CH-525 kHz da Chernyakhov, Ucraina; si tratta del mio primo NDB da quell'area geografica, quindi lo considero un buon auspicio per i mesi a venire. Speriamo che l'inverno sia ancora più redditizio e ci porti magari qualche bel DX.
Ieri sera ho speso un pochino di tempo per qualche semplice prova di riduzione del rumore elettromagnetico domestico, captato dal mio sistema di ricezione in LF.
Come al solito, si tratta di prove solo qualitative, effettuate con sistemi del tutto non professionali, che nulla pretendono di dimostrare in senso assoluto.
Il mio setup è piuttosto spartano. Con esso mi diletto ogni tanto nella caccia agli NDB, che è il genere di attività di radioascolto che prediligo (come ho già raccontato in un post precedente).
Il sistema consiste di un front-end SDR (il piccolo AFEDRI SDRNet 3.0), alimentato da un normale alimentatore USB "da muro", di quelli che si usano per ricaricare le batterie dei nostri telefoni cellulari. L'antenna è costituita da una loop multispira autocostruita, posta in una stanza diversa da quella in cui si trova il ricevitore, orientata in direzione est-ovest e connessa ad un amplificatore a larga banda Wellbrook ALA100.
L'amplificatore è alimentato tramite alcuni metri di cavo coassiale, lo stesso utilizzato per portare il segnale al ricevitore. L'alimentazione dell'antenna è fornita da un piccolo alimentatore variabile lineare autocostruito.
L'accoppiamento dell'alimentazione sul cavo coassiale è effettuato tramite un bias-tee che è quello della nota antenna attiva MiniWhip di Roelof Bakker, PA0RDT.
Tra l'uscita RF del bias-tee ed il ricevitore SDR è interposto un filtro passa-basso passivo autocostruito, con frequenza di taglio a 540 kHz, il cui scopo è attenuare i forti segnali delle stazioni broadcast in MW.
L'uscita del AFEDRI SDRNet va al mio PC laptop (un modello HP Pavillon dv6) tramite un cavo Ethernet.
Il software che uso di solito per la visualizzazione dello spettro di frequenze ricevuto è HDSDR 2.70.
Il PC è alimentato dal suo alimentatore switching.
Tutti gli alimentatori che ho menzionato sono collegati alla stessa prolunga multi-presa (dotata di interruttore) e quest'ultima è collegata ad una presa della rete domestica di alimentazione a 230 VAC, 50 Hz.
L'immagine qui sotto mostra una panoramica della banda NDB ricevuta ieri sera dal sistema di ricezione che ho sommariamente descritto.
La banda NDB visualizzata sul mio PC
A parte l'estremità sinistra dello spettro visualizzato (che è occupata dalle stazioni broadcast), si notano due aree in cui il rumore di fondo sembra leggermente più intenso; la prima tra circa 320 kHz e circa 400 kHz, la seconda intorno a 480 kHz.
La prima cosa di cui ho voluto sincerarmi, è che questo rumore fosse captato dall'antenna, e non si inserisse nella catena di ricezione attraverso vie diverse. Ho catturato quindi la schermata seguente, dopo aver scollegato l'antenna loop dall'amplificatore ALA100:
La stessa banda con antenna loop scollegata
In questa seconda immagine non si notano "addensamenti" sul waterfall, corrispondenti a zone con rumore di fondo leggermente più alto. Possiamo desumere da questo che tale rumore, quando presente, si introduca nella catena attraverso l'antenna che, come ricordiamo, è sita all'interno dell'appartamento. L'ipotesi è che il rumore emesso dagli apparecchi elettrici, collegati alla rete domestica a 230VAC, si propaghi nelle varie stanze dell'appartamento attraverso la rete elettrica medesima.
La seconda prova è stata verificare l'influenza dell'alimentatore switching del PC sul livello del rumore.
L'immagine seguente mostra il momento in cui l'alimentatore del PC viene collegato dalla rete elettrica (indicato dalla prima freccia gialla) ed il momento - qualche istante dopo - in cui il PC passa dall'alimentazione a batteria a quella da rete (seconda freccia gialla):
Passaggio del PC da batteria a alimentazione di rete
Come si può facilmente notare, l'influenza dell'alimentatore del PC sul rumore nella fascia 320-400 kHz è piuttosto marcata, mentre non è altrettanto evidente un'influenza sulla fascia attorno a 480 kHz, dove anzi pare che il rumore diminuisca leggermente.
Sembrerebbe anche che l'emissione del rumore sia legata non tanto all'accensione dell'alimentatore, quanto al fatto che il PC commuti effettivamente sull'alimentazione da rete. La sorgente di rumore sembrerebbe essere quindi interna al PC, piuttosto che all'alimentatore.
In ogni caso, far funzionare il PC esclusivamente da batteria non sarebbe una soluzione percorribile, data la ridotta autonomia in confronto alla durata (diverse ore) di una normale sessione di ascolto NDB.
Per questo ho pensato di verificare quanto miglioramento potrei ottenere interponendo un filtro EMI tra la presa della rete domestica a 230 VAC e la prolunga che alimenta tutti gli apparati del mio piccolo sistema di ricezione.
Il filtro EMI è quello che ho descritto in un mio post precedente. I risultati del suo inserimento sono documentati nell'immagine seguente:
Sistema alimentato attraverso filtro EMI
Si nota una sensibile riduzione del livello del rumore, anche se non equivalente a quella che si ottiene alimentando il PC da batteria (immagine successiva):
Situazione con PC alimentato da batteria
Questo è tutto per quanto riguarda le mie prove. Spero che quanto sopra descritto possa risultare utile per chi si trovasse a leggere questo post.
Today I have good news from my latest NDB listening session, which ended just a few hours ago, at about 3 AM UTC. In fact, I finally managed to catch my first transatlantic NDB DX by receiving the caribbean DDP-391 kHz, which is located in Puerto Rico at a distance of about 7560 km from my receiving station here in Livorno, Italy (grid locator square JN53em). My previous distance record was SAL-274 kHz located in Cape Verde Islands at about 4326 km from my home.
Recently I had changed my indoor loop antenna, moving from a Wellbrook ALA1530 to a Wellbrook ALA100 wideband amplifier, connected to an homebrew loop that I like to call "my X-antenna". It is briefly described here, in one of my previous posts. The receiver is still the small AFEDRI SDRNet 3.0, with HDSDR 2.70 as the software processor.
Aiming to receive my firts transatlantic (TA) NDB, I initially had oriented the loop towards Canada and North America, with the result of catching lots of French NDBs.
This night for me was the last night of CLE 187, the most recent Co-ordinated Listening Event organized by the NDB List, a wonderful and very active group of NDB listening enthusiasts on the web. I decided to have another try at my first TA DX but this time I thought it could be better to orientate my loop towards Gibraltar, so that to have as much as possible of sea water between me and the ancient "Pillars of Hercules", the entrance of the Atlantic Ocean. This way, the antenna ideally was pointing towards Caribbean Islands and Central America instead of Canada and US, but at least I could hope to skip part of French and Spanish NDBs.
Well, I would say my idea has worked. I know that DDP-391 kHz is a powerful transmitter (as it was SAL-274 kHz, my previous distance record). However, catching it has showed to me that TA DX is not impossible, even with my modest setup and in a period of solar maximum like the current one.
In next listening session, I will point the antenna in the same southwest direction again and I will concentrate in areas of the frequency spectrum were usually I see very few european NDBs (if any), mainly below 290 kHz and above 500 kHz, even if LW and MW broadcasts are a big problem in both ranges.
Il ricevitore AFEDRI SDRNet 3.0 è in questo momento lo strumento migliore di cui dispongo per la mia attività di radioascolto preferita, ovvero la caccia agli NDB in LF (oggetto di un mio precedente post, a cui rimando chi abbia voglia di leggerlo).
Si tratta di un front-end per SDR (Software Defined Radio) del tipo a campionamento diretto (DDC ovvero Digital Down Conversion), molto compatto e dall'ottimo rapporto prestazioni/prezzo.
Su questo ricevitore SDR scrissi a suo tempo una breve review in due post pubblicati sul blog AIR-Radiorama:
Successivamente, ho compiuto sul ricevitore una piccola modifica hardware, consistente nel sostituire il trasformatore RF all'ingresso antenna (tipo Minicircuits T4-1) con un Minicircuits tipo T4-6T che ha la piedinatura perfettamente compatibile, ma offre una banda passante maggiormente spostata verso le VLF.
Prossimamente, con l'arrivo dell'inverno (stagione principe per il radioascolto in LF) avrò modo di verificare il comportamento del ricevitore in unione con un'antenna Wellbrook ALA100. Vi farò sapere con quali risultati.
