Setchell-Carlson model 524 receiver: the BC-1206-C

I found one of these tiny WWII A-N radio range navigation receivers on a famous web site for on-line auctions. It looked in nice overall conditions, complete and unmodified, both externally and internally. It was untested, but for me as a collector of vintage radios this was not a big resistor. The price looked fair for this kind of unit so I decided to buy it, despite of the relevant cost of shipment from the U.S.A.

The Setchell-Carlson model 524 was an A-N radio range navigation receiver
Once it arrived in my hands, of course I started to inspect it and I found it was really in good conditions as it promised to be. It had the serial no. 5888 on the front plate.

The Setchell-Carlson model 524 a.k.a BC-1206-C.
The short wire in the foreground is the antenna connection, the longer wire
from the back of the unit is the power supply (+ 28 VDC) connection

Internal view with tubes. From left to right: 28D7, 14R7, 14H7, 14J7, 14H7

Internal view with the tuning capacitor

The back of the unit with the +28 VDC and ground connections. The two capacitors and
the two coils form an input filter on the power supply voltage.

View from the bottom. All components and wires look original.
Only the white wire on the right is more recent (may be a repair).

Generally speaking, the construction tecnique is rather simple and low cost, compared with bigger WWII receivers like the venerable BC-348 or the BC-312, just to mention two. Only tuning and volume controls, a few cheap connectors, a very simple (and rather rough) tuning mechanism. Probably there was no provision for real maintenance and no needs for an higher accuracy.

I found a very nice description of the role of BC-1206-C during WWII in this post of "The US Militaria Forum": US Navy marked Setchell Carlson BC-1206 CM2 radio range receiver.

Forum user MIFlyer wrote: "In the 1940’s the standard aircraft radio navaid system in the U.S. was the AN Range.   The AN Range predated the widespread use of Automatic Direction Finding receivers and used the 200-400 KHZ aircraft navigation band.  Use of the system only required an ordinary AM receiver tuned to the band.  Pilots would tune in the station that best corresponded with their destination, listen to the signal, and hear either the Morse code signal “A” which indicated they were to the left of the desired course, the Morse code signal “N” that indicated they were to the right of the desired course, or a continuous tone, which indicated they were right on course.  Everyone with an aircraft sophisticated enough to have a radio used the AN Range, and so many light aircraft were equipped with only receivers for the 200-400 frequency that most control towers were set up to transmit on 278 KHZ for the purpose of giving landing and takeoff clearances to aircraft.  For this reason, when the USAAF adopted the SCR-274N  “Command Set” receivers and transmitters early in WWII, a standard equipment set consisted of a BC-453 receiver for 190-550 KHZ, a BC-454 receiver covering 3-6 MHZ and a BC-455 for 6-9.1 MHZ, together with a couple of transmitters, enabling coverage of both the AN Range as well as the standard control tower frequencies and other required military communications.

When the USAAF got to Europe, it found that the RAF had adopted VHF for fighter aircraft communications, using a crystal controlled set known as the TR1143.  The Americans had to be compatible with the British when it came to fighters, and VHF gave far superior short range communications anyway, so the U.S. built the British set as the SCR-522, and adopted it as the standard radio for fighters, at least in Europe.

VHF was a big advancement but it caused a bit of a dilemma, especially for fighters operating in the U.S., which had to still use the AN Range for navigation.  Overseas, low frequency beacons were less available and a lost fighter pilot would call for DF steer from a ground station.  But fighters flown in the U.S., at least, had to have the low frequency receiving capability.  Problem was, the SCR-522, while no more bulky than the SCR-274N receivers, transmitters, and modulator, still took up virtually all of the available room in the aircraft.  Also, the fighters deployed to Europe would not necessarily require the low frequency capability, so an easy add-on capability was desirable to keep things as standard as possible.

The answer to this problem were the two cutest aircraft radios ever built; the Detrola Model 438 and the BC-1206.

Both the Detrola and the BC-1206 were designed to operate directly from 24VDC, without a dynamotor, and to be set up so that they could fit into a standard aircraft 3 inch instrument panel hole.  They were small enough to be mounted directly in the cockpit with no more than a power lead and an antenna connection.  Using their headphone jack, the sets could be plugged directly into the same audio circuit used by the SCR-522, so switching between radios was not required.  They could be installed or removed within minutes without affecting the VHF installation.

The Detrola went into the later model P-38, P-51, P-47, and some P-63’s, fitting right into the cockpit, possible because the remarkably small receivers were only about twice the size of the control boxes used for the larger radios.  The P-51 and P-47 had the little set right next to the pilot’s seat, facing upward at an angle, while on the P-38 it was to the right of the pilot’s seat, almost resting on the floor, facing up.  On the P-61 it was in a rather strange installation behind pilot’s right shoulder, the dial facing forward.  The P-63 manual I have describes the Detrola as a “portable” installation, even though it is bolted down under the main radio panel at the bottom of the instrument panel and the P-38 manual says the Detrola “may still be installed.”  Presumably this indicates the possibility that the set was yanked out when the aircraft was deployed overseas.   Interestingly enough, none of these installations used the set’s ability to be installed in an instrument panel hole.  All installations used long wire antennas; on the P-51D, the Detrola antenna is the long wire coming through the hole in the top of the bubble canopy and stringing back to the tail.

In contrast to the Detrola use and installations, the only manual I have found that mentions the BC-1206 shows it installed in a side instrument panel hole in a P-80A, the early model Shooting Star jet fighter.    

The two sets fulfilled an identical function and were clearly made to identical specs, but are actually quite different electronically.  I have always assumed the Detrola and BC-1206 were just related models of the same radio but recently found out they are very different.  The Detrola Model 438 was made by the Detrola Company, and employs five standard WWII type octal tubes, including a VT150 oscillator/mixer and a couple of 6L6’s for audio output.  The BC-1206 was built by Setchell Carlson and uses five 14 volt loctal tubes like the 14A7 and 14J7 and a 28D7 output tube.  Both have an unusual antenna spring loaded lead socket on the left lower side near the front, use a combined volume/on/off switch, and have a ¼ inch headphone jack on the front. While the tuning knob on the Detrola simply operates a geared pointer against a frequency dial painted on the face of the set, the BC-1206 has a window over a dial to show the selected frequency.

While the Detrola was used extensively in the U.S., I don’t know if it actually went to combat.  However, the period photos of P-51’s in Europe show the long wire antenna, even though an SCR-522 usually can be seen behind the pilot, so one would presume those wire antennas were hooked to something 

Postwar, the Detrola and BC-1206 were replaced in refitted WWII aircraft and the newer jets by the BC-453 and/or the new ADFs such as the ARN-6 and ARN-7.  No doubt the larger sets were much better receivers, - but they were not half as cute!"

A good and simple description of the AN radio range navigation system can be read here:
Detrola 43B - Low-Frequency Radio Range Receiver

Well, now of course I was curious about discovering wheter my BC-1206-C was still able to work or not. So I quickly inspected the circuit looking for anything suspect. There was a white wire in the filament power supply circuit which was apparently newer the all other wires around it (i.e. PVC or teflon insulation instead of cloth insulation), anyway the wiring resulted to be functionally the same (not exactly the same) as in the service manual I had found on the web. Also, I checked that there were no short circuits between the +28 VDC wire and the chassis, so I decided to give it a try at 12 VDC, just to see what would have happened.
The power supply current at 12 VDC resulted to be a reassuring 440 mA. But the biggest surprise came after connecting a few meters of random wire to the antenna input and quickly surfing the limited tuning range between 200 kc and 400 kc: suddenly the id of the local NDB (PIS at 379 kc) clearly came out of the LS-166/U loudspeaker that I had connected to the audio output! Not that bad as a first power-on test.

Now it was time to give it the full +28 VDC power supply voltage. I did not have a suitable power supply, so I connected the 12 VDC power supply in series with a 12 VDC battery to get a good +24 VDC for my test.
Measured power consumption resulted to be (approx) 700 mA at 25 VDC.

Local noise (from man made electric sources) was terrible during this test. May be this problem could be mitigated with a better antenna (during test I had attached to the antenna input simply a few meters of thin insulated wire lying on the floor).
At the lower end of the 200-400 kc tuning range, the receiver detects few european longwave broadcasting stations. The level of signals is good but reception is unclear, may be due to passband limitations of the radio, which was intended for the AM reception of Morse encoded signals, not for voice or music. Anyway, I noticed that the readability became good when the unit was powered by a 12 VDC battery only, despite of the fact that the audio output level was much lower in that case, of course.
At the lower end, in addition to the local NDB (PIS 379 kHz), I could hear the signal from GBG 426 kHz (Gleichenberg for Graz, Austria), as documented in the short video below:

Tecsun PL-660, MW listening, etc.

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.

Long waves are getting poorer

Recently there have been rumours on the web that Polskie Radio will stop broadcasting on 225 kHz on March 1, 2015.
Personally, I read this information from the MW Circle group on FB (it appeared originally in the open_dx Yahoo mailing list), but it was reported also elsewhere on the Internet:

Berichte: Polskie Radio schaltet Langwelle ab

Roberto Rizzardi also remembered to me, in a post on the ndblist e-mail reflector on Yahoo, that - according to a report by Mike Terry (mwdx Yahoo group) - "The German national public broadcasters Deutschlandfunk and Deutschlandradio Kultur will disappear from longwave at the end of this year. Wasteful channels are going off the air due to cost considerations. The money saved will be invested in digital terrestrial radio (DAB+). At the end of 2015 the mediumwave transmitters of Deutschlandfunk will also close.
Deutschlandfunk currently still broadcasts through longwave 153 and 207 kHz and seven mediumwave frequencies including 1269 and 549 kHz. Deutschlandradio Kultur broadcasts by means of the longwave frequency 177 kHz. The mediumwave frequency 990 kHz went off last year".

As an european NDB listener, I could think this is not so bad news for the frequency range around 207 kHz and 225 kHz, where some canadian NDBs should become easier to catch, but of course it is sad to admit that LW are getting poorer, day after day. Is the history of long-haul radio broadcasting coming to an end?

The impressive 646 meters of Warsaw Radio mast in Konstantynów,
before its collapse in 1981 (Wikipedia)

Love story con le LF

La mia personale love story con le LF continua e si arricchisce di un altro piccolo capitolo.

Da pochi giorni sono anch'io un membro del Longwave Club of America (LWCA).

Come riporta il sito web dell'associazione, "The Longwave Club of America was organized in January, 1974 to promote monitoring and experimentation on frequencies below the AM broadcast band. Such activities have come to include hearing and identifying navigational beacons, recording and analyzing natural radio emissions at very low frequencies, transmitting under low power rules in the 1750 meter band, and later on other frequencies where such 'Part 15' activity is also permitted".

Il club si sta avviando quindi a compiere il 41-esimo anno di età, un traguardo ragguardevole che testimonia come l'interesse per le onde lunghe sia ancora ben vivo tra gli appassionati, ad ormai più di un secolo da quando vennero usate per le prime trasmissioni di wireless telegraphy su grandi distanze ed addirittura tra le due sponde dell'Atlantico.

E dall'altra sponda dell'Atlantico proprio ieri mi è arrivato il primo numero di The Lowdown, la rivista del LWCA, piccola ma ricca di notizie ed articoli interessanti, tutti dedicati al mondo al di sotto dei 531 kHz (l'inizio della banda broadcast delle MW).

Nell'era delle comunicazioni digitali, un ponte ideale verso la grande storia della radio.

LZ1AQ wideband antenna amplifier

Le ultime due settimane erano iniziate all'insegna della sfortuna e dello sconforto, per un appassionato del radioascolto nella banda delle onde lunghe ed in particolare della caccia agli NDB.
Proprio mentre stava per iniziare un breve periodo di pausa dalla sequenza di perturbazioni atlantiche - con il loro corredo di fulmini - che aveva caratterizzato fino ad allora il mese di Novembre, mi ero ritrovato senza la mia antenna loop indoor (quella descritta in questo mio post), a causa di un guasto all'amplificatore Wellbrool ALA100.
Come molti sapranno, le unità Wellbrook ALA100 non sono riparabili, a causa del fatto che la scatola in plastica contenente l'amplificatore viene completamente riempita in produzione con una resina sintetica che impedisce qualsiasi accesso al circuito.
Superato il momento di disappunto, mi sono deciso a chiedere - tramite un'e-mail al gruppo ndblist - quali valide alternative esistessero per rimpiazzare il mio defunto ALA100 con un altro amplificatore a larga banda per antenne loop, possibilmente riparabile in caso di guasto.
Roelof Bakker, PA0RDT, il famoso costruttore dell'antenna MiniWhip e grande DXer, si è offerto di inviarmi un esemplare dell'amplificatore di LZ1AQ da lui costruito.
Non posso dire che la generosità di Roelof mi abbia sorpreso, perchè il suo ammirevole ham spirit è ben noto ed io stesso l'avevo già sperimentato in altre occasioni in passato.
Dopo circa una settimana l'amplificatore è arrivato in perfetto ordine, insieme alla scatola (PSU) per fornire l'alimentazione e ad un piccolo alimentatore adatto allo scopo. Nella spedizione Roleof aveva incluso lo schema elettrico ed alcune note sulla costruzione e sui collegamenti da fare.

Le note di Roelof Bakker sull'amplificatore LZ1AQ

Il circuito è quello descritto da LZ1AQ (Chavdar Levkov) in un noto articolo reperibile sul suo sito web:
Wideband Active Small Magnetic Loop Antenna

Roelof ha applicato alcune modifiche per rendere l'amplificatore maggiormente idoneo alla ricezione in LF.
La costruzione da parte di Roelof è risultata come al solito impeccabile.
Il connettore di ingresso per l'alimentazione dell'amplificatore ed il connettore d'uscita del segnale RF verso il ricevitore sono entrambi presenti sulla PSU, che normalmente verrà collocata quindi vicino al ricevitore stesso. Alimentazione e segnale RF viaggiano poi su due dei doppini ritorti (twisted pair) presenti all'interno del cavo CAT5, utilizzato per connettere la PSU all'amplificatore. Lo schermo del cavo (se presente) non viene collegato.
Le foto qui sotto mostrano la PSU, con il cavo CAT ad essa collegato, e l'amplificatore. L'antenna loop viene collegata ai due morsetti con dado a farfalla presenti sull'amplificatore.
I due connettori a 9 poli - del tipo normalmente usato per le interfacce RS-232 - li ho aggiunti io sul cavo, per facilitare collegamento e rimozione dell'amplificatore, dato che la mia antenna loop non fa parte di un'installazione permanente (proprio per questo l'ho costruita in modo che fosse ripiegabile).

PSU con cavo CAT5 e amplificatore

L'interno dell'amplificatore (i componenti SMD sono sul lato opposto del circuito stampato)

I primissimi risultati sono stati incoraggianti. L'amplificatore LZ1AQ costruito da Roelof Bakker è almeno altrettanto sensibile dell'ALA100 ed è forse migliore in termini di reiezione del rumore, tema a cui sono particolarmente attento, dato che utilizzo la mia antenna loop all'interno dell'appartamento.

I prossimi mesi mi permetteranno di valutare più compiutamente la resa di questo circuito. La generosità e lo spirito di co-operazione di Roelof Bakker, PA0RDT, posso invece testimoniarli sin da subito. Un radioamatore esemplare, per competenza e modestia. Grazie Roelof!

Ancora prove di riduzione noise

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.

Prove di riduzione hum noise in LF

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.

Recupero e riuso di un filtro EMI

Come molti appassionati di elettronica e di autocostruzione, mi ritrovo ad aver raccolto nel tempo vari materiali, più o meno utili, recuperati qua e là e riposti "temporaneamente" nelle varie scatole, ad attendere un'occasione di riuso. Complice una recente discussione sul rumore elettromagnetico generato dagli alimentatori dei PC portatili, mi sono ricordato di avere - tra i materiali di recupero appena citati - anche un filtro EMI, che un tempo alimentava il motore in corrente continua di un tapis roulant, della potenza di 1 HP.
Dopo averci ragionato sopra un attimo, ho concluso che con poca spesa e con poco lavoro sarebbe stato possibile riutilizzare questo filtro, per cercare di ridurre l'impatto del rumore elettromagnetico (generato dall'alimentatore del mio PC laptop) sulle prestazioni del mio sistema di ricezione in LF, che è la banda che prediligo.
Le foto che seguono documentano il risultato di questi ragionamenti. In un post successivo cercherò di documentare anche i risultati ottenuti, sul fronte della lotta al rumore EMI domestico.

My first transatlantic NDB DX

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.

Loop per Wellbrook ALA100 indoors

Ho completato la realizzazione dell'antenna loop da interno, che intendo utilizzare con un amplificatore Wellbrook ALA100, già descritta in un post precedente. Spero che mi dia buoni risultati - compatibilmente con le mie limitate ambizioni - specialmente in LF e nella caccia agli NDB. Qui di seguito un paio di immagini dell'antenna, finita e pronta per le prime prove.

Test of ADA antenna amplifier with Siemens K2155

Following my previous post on the same subject, this video shows a "kitchen table" test of my build of ADA antenna amplifier by Claudio Re. During the test, the amplifier has shown an almost constant voltage gain of about 30 dB. Gain variations were within +/- 2 dB over the whole frequency range of Siemens K2155 selective level meter, that is 200 Hz to about 650 kHz, with only a slight decrease starting at about 400 kHz. No particular care was given to shielding, insulation, etc. so the results are to be taken as approximate figures only, expecially below 500 Hz where AC mains noise (50 Hz and harmonics) is dominant.

Piccole autocostruzioni utili

Con questo post vorrei proporre una carrellata di piccole costruzioni utili. Una serie cioè di progetti minuscoli e di estrema semplicità, che però in molti casi - almeno per me - hanno rappresentato proprio quello che serviva per facilitare una misura o rendere meno difficile un radioascolto.

Adattatore multiplo

Il titolo è altisonante, ma in pratica altro non è che una piccola scatola in plastica (ma ovviamente potrebbe essere metallica), munita sulle diverse facce di connettori di vario genere, tutti tra loro connessi in parallelo. Dal punto di vista radioelettrico sicuramente non si tratta di una soluzione molto raffinata, specialmente per le frequenze più alte, ma nella mia attività pratica si è dimostrata utile in diverse occasioni.
La scritta "balun 1:1" che si intravede nella foto è solo un ricordo dell'utilizzo originale della scatola.

Filtro passa-basso per la ricezione delle LF

Si tratta di una costruzione che devo in realtà alla gentilezza di Roelof Bakker PA0RDT, che mi spedì - già montato - il piccolo circuito stampato che si vede nella foto. Da parte mia mi sono limitato a costruirci intorno la scatolina metallica, munita di connettori BNC sui due lati. L'impedenza di ingresso (e di uscita) è di 50 ohm.

Un filtro come questo è utilissimo - per non dire indispensabile - per l'ascoltatore delle LF, in quanto consente di attenuare moltissimo i forti segnali delle stazioni broadcast in MW. Questo è tanto più importante quanto meno selettivo è l'insieme composto dal sistema di antenna e dagli stadi di ingresso del ricevitore.
I forti segnali delle stazioni broadcast in MW non solo potrebbero portare in zona di funzionamento non lineare gli stadi di ingresso del ricevitore (dando luogo ai noti fenomeni di intermodulazione e ad altri effetti indesiderati), ma potrebbero anche erroneamente comparire in mezzo ai veri segnali LF, dopo essere stati convertiti in frequenza dal battimento con una delle armoniche dell'oscillatore locale.

Di questo filtro purtroppo non ho più lo schema elettrico ma ritengo sia del tutto analogo al filtro a 7 poli descritto a questo link:
510 KHz LOW PASS FILTERS

Il programma di calcolo AADE descritto nella pagina web sopra citata è gratuitamente disponibile a questo link:
AADE FILTER DESIGN AND ANALYSIS

Il filtro di Roelof impiega nuclei toroidali del tipo Amidon T50-1, con un valore di AL pari a 100 uH/100 turns.Per calcolare il numero di spire necessarie, partendo dall'induttanza, si può utilizzare la seguente formula:

turns = 100 * sqrt ( L / AL)

dove L è l'induttanza in uH e AL è qui espresso in uH / 100 turns.

Attenuatore a passi

Anche questo oggetto può risultare utile sia per l'esecuzione di semplici misure, sia per attenuare i segnali in ingresso al nostro ricevitore, con un range che va da 0 dB a 58 dB, a step di 2 dB o 3 dB. L'impedenza all'ingresso e all'uscita è di 50 ohm.

Purtroppo non mi è possibile mostrare una foto della costruzione interna, in quanto la scatola metallica è saldata. Comunque la tecnica costruttiva è del tutto simile a quella mostrata in questa pagina web:
I8AOE RF attenuator

Interfaccia radio-PC

Si tratta della solita interfaccia da interporre tra l'uscita audio della radio e l'ingresso linea della scheda audio del nostro PC. Gli scopi sono separare elettricamente la radio dal PC e consentire una migliore regolazione del livello del segnale, evitando di saturare l'ingresso della scheda audio.

L'elemento centrale del circuito è un trasformatore di isolamento audio del tipo Bourns LM-NP-1001, scelto in base al costo contenuto in rapporto alla larghezza di banda. Terminato infatti con un adeguato valore di impedenza, di circa 10 kohm, questo trasformatore può esibire una larghezza di banda di oltre 100 kHz, adeguata anche per utilizzare schede audio con frequenza di campionamento di 192 kHz.
Si veda in proposito questa ampia e dettaglata analisi fatta dai Clifton Laboratories:
Bourns LM-NP-1001-B1 600 Ohm Audio Transformer

Antenna loop ripiegabile da appartamento

Non molto tempo fa sono entrato in possesso di un amplificatore Wellbrook modello ALA100 (qui una review di Alan Gale G4TMV), aquistato usato in ottime condizioni e ad un prezzo onesto.

L'amplificatore che ho acquistato è privo di alimentatore e della cosiddetta antenna interface, ovvero la classica scatola di accoppiamento/disaccoppiamento tra segnale RF e alimentazione in corrente continua, che si vede a destra nella foto qui sopra.
Per il primo rimedierò con un piccolo alimentatore regolabile autocostruito, per la seconda ricorrerò all'equivalente modulo della MiniWhip di PA0RDT. Si verrà così a formare quella che potremmo definire "una strana coppia", che nondimeno spero potrà funzionare senza grosse limitazioni. Nella foto qui sotto, sulla destra è visibile appunto la power unit della MiniWhip di PA0RDT.

A questo punto, quello che manca e' un'antenna a loop wideband da collegare all'amplificatore. L'ALA100 in realtà è pensato per l'impiego outdoors, come amplificatore a larga banda per loop a singola spira di grandi dimensioni. Lo sviluppo raccomandato per il loop sarebbe compreso tra 15 e 25 metri, lunghezza al di sopra della quale non si ottengono più vantaggi significativi.
La mia idea e la mia esigenza, invece, sarebbero di utilizzare l'amplificatore ALA100 in unione ad un'antenna a loop multispira di forma rettangolare, da impiegare all'interno dell'appartamento. La lettura dei resoconti di alcune esperienze, presenti sul web, nonchè un breve scambio di e-mail con Andrew Ikin di Wellbrook, mi hanno convinto della fattibilità della cosa, anche se come già detto non si tratterà della configurazione raccomandata dal costruttore.
Le dimensioni del loop sarebbero all'incirca 1.60 m di altezza per 1.20 m di larghezza. Sono misure imposte dalla lunghezza standard dei tubi PVC per impianti elettrici e dallo spazio disponibile nel mio sweet spot all'interno dell'appartamento. La costruzione dovrebbe essere tale da consentire una rapida installazione e soprattutto una rapida disinstallazione dell'antenna, pena gli strali della consorte. Dovrebbe altresì consentire di sperimentare sia una versione con due spire (per una lunghezza totale del conduttore di circa 11.20 m), sia una versione con tre spire (16.80 metri).
Dopo un pò di ragionamenti, sono giunto ad un progettino di massima che mi sembra potrebbe funzionare, basato su due tubi PVC per impianti elettrici lunghi 2 m, con diametro esterno pari a 20 mm, al cui interno inserirei due tubi di pari lunghezza e diametro 16 mm, per aumentare la rigidità.
Con qualche altro spezzone dello stesso tipo di tubo e un pò di raccordi a 'T' dovrebbe essere possibile far stare in piedi il telaio ripiegabile illustrato (con pessimo risultato grafico) nello schizzo fatto a penna che allego qui sotto:

Una volta effettuati i primi test e deciso il numero di spire (2 o 3) che produrrà i migliori risultati, il filo verrà inserito in modo definitivo, facendolo scorrere attraverso i fori passanti praticati nei corti spezzoni orizzontali di tubo PVC, come chiarito (spero!) nel disegno. Penso che userò del semplice filo elettrico isolato per cablaggi elettronici, sufficientemente flessibile e sottile da non opporre troppa resistenza nel passaggio attraverso i fori.
La spaziatura tra le spire sarebbe di circa 20 cm nella versione con 2 spire, mentre sarebbe di circa 10 cm nella versione con 3 spire. La capacità distribuita risultante potrebbe essere quindi sufficientemente piccola da non compromettere eccessivamente la resa dell'amplificatore, specialmente in LF dove intendo preferibilmente effettuare la mia attività di radioascolto.

Ricezione di NDB con il voltmetro selettivo Siemens D2155

Continuando i miei esperimenti con il voltmetro selettivo Siemens D2155 (avuto in prestito dal mio amico Roberto Cecchetti IW5BUX), oggi nelle prime ore del pomreriggio ho voluto provarne l'utilizzo nella ricezione di alcuni NDB vicini. Naturalmente la qualità e le performance dell'apparato come strumento di misura non sono in discussione. Il filtro da 20 Hz si comporta in maniera ineccepibile, come tutto il resto. Però continuo a rimanere dell'opinione che utilizzare un voltmetro selettivo come ricevitore - seppure per la ricezione di segnali a banda stretta, come appunto gli NDB - richieda un forte spirito di adattamento (direi quasi un certo grado di masochismo). Troppo, per me che sono abituato alle comodità del mondo SDR. A parte questo, si è trattato di un'esperienza senz'altro interessante e che mi mancava
Qui di seguito i video che ho realizzato (tenendo in mano il cellulare a mo' di telecamera) durante questo test:

ABN-420 kHz

GEN-318 kHz

SZA-349.5 kHz

Perchè mi piacciono le LF

Recentemente mi sono chiesto quali potessero essere le ragioni della mia predilezione per la banda delle LF e credo (per quanto mi riguarda) di averle individuate in quelle che riassumo qui sotto:
1) Le LF sono "difficili" a causa dell'elevato livello di rumore, specialmente di giorno, specialmente in estate. Sono la banda dove è di gran lunga più alto il livello del rumore atmosferico (QRN). A questo si somma il rumore di origine artificiale, causato dalle interferenze generate da dispositivi alimentati elettricamente, quindi sempre più presente nelle nostre aree urbane o suburbane.
Anzichè scoraggiarmi (specialmente considerando la mia passione per la caccia agli NDB, che sono spesso segnali estremamente labili e sfuggenti) la presenza costante di questo rumore mi affascina, mi fa sentire immerso in un atmosfera d'altri tempi.
2) Le LF sono in effetti un pò la culla dove sono nate e si sono sviluppate le trasmissioni radio, nei primi anni della storia di questo bellissimo mezzo di comunicazione. Quel fruscio costante, interrotto a tratti dalle scariche atmosferiche, mi fa sognare di trovarmi ancora ai tempi dei pionieri, specialmente nelle ore più profonde delle lunghe notti invernali.
3) Le LF sono relativamente "piccole". Anche volendo includere una parte delle MF (quella che precede l'inizio della banda delle broadcast in MW), non arrivano ad occupare 500 kHz. Poco più di una pozzanghera, se confrontato con l'oceano delle HF, che occupano quasi 30 MHz (60 volte tanto!).
Proprio perchè sono piccole, sono relativamente facili da esplorare, poco affollate, e le tipologie di segnali che le popolano sono limitate. Principalmente si tratta di alcuni servizi utility (specialmente al di sotto dei 150 kHz), le stazioni broadcast europee ed asiatiche (tra 153 kHz e 279 kHz), gli NDB (da circa 200 kHz in poi), le stazioni NAVTEX (a 490 kHz e 518 kHz), che però in realtà ricadrebbero già nell'ambito delle MF.
In LF sono state concesse anche alcune porzioni di banda per la sperimentazione a livello radioamatoriale, con qualche limitazione (soprattutto relativa alla ERP, che deve essere tale da non rischiare di interferire con altri servizi): ad esempio la cosiddetta banda dei 1750 metri negli USA e la banda dei 136 kHz in alcuni paesi europei. Sono bande molto sfidanti per gli sperimentatori, per la ridotta efficienza dei sistemi di antenna concretamente realizzabili a queste lunghezze d'onda e per l'elevato livello del rumore di fondo, che constringono ad utilizzare codifiche con larghezza di banda estremamente ridotta, come il QRSS.
Date le caratteristiche che ho fin qui elencato, per il radioascolto in LF è fortemente raccomandato - a mio parere - l'utilizzo di un sistema di ricezione di tipo SDR, per la possibilità di visualizzare i segnali e filtrarli con filtri estremamente stretti. Segnali che, come detto, possono essere molto deboli in rapporto al rumore di fondo ed avere - nel caso di trasmissioni radioamatoriali - codifiche molto lente per limitare al massimo la larghezza di banda occupata e quindi migliorare il rapporto segnale/rumore.
I ricevitori SDR - sfruttando le capacità di eleborazione dei PC moderni - consentono inoltre di registrare sul disco rigido ampie porzioni di spettro radio. In pratica, i 500 kHz delle LF possono essere facilmente coperti nella loro interezza e trasferiti in un file su disco per poter poi essere ri-analizzati in playback dal software SDR, con tutta calma e con tutti gli strumenti che il software SDR mette a disposizione per massimizzare i risultati dell'ascolto.

Siemens Selective Level Meter D2155

Ho avuto in prestito dal mio amico Roberto Cecchetti IW5BUX un testset Siemens K2155 per farci qualche prova (senza pretese). Il testset Siemens K2155 è composto dal selective level meter D2155 e dal tracking oscillator W3155.

L'apparato è in buone condizioni. Il manuale per l'impiego è disponibile on-line, ad esempio tramite il solito prezioso sito Introni.it. Il testset può essere alimentato dalla tensione di rete e lo strumento si adatta automaticamente al livello di tensione di rete presente al connettore di alimentazione, purchè compreso nei range 99-143 VAC (idoneo per la rete di alimentazione americana a 60 Hz), oppure 198-286 VAC (idoneo per la nostra rete a 50 Hz). E' prevista anche un'alimentazione interna tramite batterie NiCd (non funzionante nell'esemplare in esame); infine un connettore sul pannello posteriore mette a disposizione un'uscita a 10 VDC stabilizzati, per alimentare eventuali kit accessori dello strumento (ad esempio per la misura di impedenze).
La selezione della sorgente di alimentazione avviene mediante i pulsanti che si trovano sotto lo strumento di misura:

I primi tre (OFF, MAINS e quello etichettato con il simbolo della batteria) hanno significato ovvio. Il quarto pulsante consentirebbe di verificare lo stato di carica della batteria interna - mentre alimenta il testset - mediante indicazione sullo strumento di misura; l'ultimo pulsante consentirebbe di mettere sotto carica la batteria interna durante il funzionamento da tensione di rete.
Il deviatore a levetta, a destra sotto lo strumento di misura, consente di selezionare il range di frequenza su cui si vuole far operare il testset: da 200 Hz a 620 kHz oppure da 200 Hz a 150 kHz. Personalmente, essendo maggiormente interessato alla ricezione degli NDB (Non-Directional Beacon) opterei per il range di frequenza più esteso. Da notare che - come riportato dal manuale - il testset potrebbe effettuare misure anche tra 50 Hz e 200 Hz, ma con minore precisione.
La dinamica consentita dallo strumento di misura va da -110 dB (o dBm) a +20 dB  (o dBm), rispetto ad un livello di calibrazione preso come riferimento (0 dB); un range quindi di tutto rispetto.

La scelta tra la lettura in dB oppure in dBm è possibile mediante lo switch presente nell'angolo in alto a sinstra sul pannello frontale:

La lettura in dB fornisce una misura del livello del segnale rispetto al livello di riferimento/calibrazione. Possiamo considerarla quindi una misura di tensione.
La lettura in dBm invece fornisce è una misura di potenza (0 dBm corrispondono a 1 mW), ottenuta dalla misura del livello di tensione misurato in ingresso applicato all'impedenza di ingresso selezionata (tramite pulsanti, come descritto più avanti).
La calibrazione dello strumento - alla frequenza impostata per la misura, tramite i comandi di sintonia - si effettua portando il selettore del range di misura nella posizione indicata dal triangolino rosso (modalità CALIBRATE). Quindi si agisce sul potenziometro indicato dal triangolino rosso, vicino al lato sinistro dello strumento di misura, fino a portare l'ago dello strumento stesso sullo zero (0 dB/dBm), anch'esso indicato da un triangolino rosso sulla scala. A questo punto, quando porteremo il selettore del range di misura su uno dei valori, ad esempio -50 dB (o dBm), otterremo che lo zero dello strumento di misura corrisponderà al livello selezionato. La calibrazione più precisa si ottiene alla frequenza di 10 kHz.
Tramite i pulsanti presenti sul lato sinistro del pannello frontale è possibile selezionare diversi valori di impedenza di ingresso: 75 ohm, 150 ohm, 600 ohm e "alta impedenza". Per quest'ultimo caso, in realtà il manuale operativo specifica solo che è maggiore di 3 kohm sull'intero range di frequenze sintonizzabili (maggiore di 5 kohm  tra 300 Hz e 620 kHz; maggiore di 10 kohm tra 1 kHz e 300 kHz).
Notare che il fattore correttivo che serve per derivare la misura in dBm da quella in dB, viene applicato dallo strumento anche quando si seleziona "alta impedenza", purchè venga mantenuto premuto anche il pulsante relativo ad una delle impedenze di 75, 150 o 600 ohm. L'impedenza così selezionata verrà usata solo per la conversione da dB a dBm.

L'ingresso del segnale è bilanciato e flottante (in pratica, fa capo ad un trasformatore). Sono presenti tre prese di ingresso, della misura delle comuni spine a banana: due sono per il segnale che si intende misurare (potremmo connettere qui i due capi del conduttore di un'antenna a loop), mentre la terza corrisponde alla massa dello strumento e può essere utilizzata per connettervi un eventuale riferimento per il segnale di ingresso (ad esempio potrebbe essere lo schermo dell'antenna a loop appena citata).

Dobbiamo chiarire a questo punto che il misuratore selettivo di livello D2155 può funzionare in tre diverse modalità: a larga banda (pulsante WIDEB in basso nella foto qui sopra); modalità selettiva con larghezza di banda di 3.1 kHz; modalità selettiva con larghezza di banda di 20 Hz.
Nella modalità wideband, la massima sensibilità selezionabile corrisponde alla posizione -60 dB. Nella modalità selettiva, la massima sensibilità selezionabile è di -110 dB/dBm tra 800 Hz e 620 kHz, mentre tra 200 Hz e 800 Hz è di -90 dB/dBm. Per raggiungere una sensibilità migliore di -90 db/dBm e fino a -110 dB/dBm, però, è consigliato di selezionare la larghezza di banda di 20 Hz.

La frequenza centrale su cui è sintonizzato lo strumento può essere letta sul grande display a 5 cifre, con una risoluzione di 10 Hz. Sono presenti i comandi di sintonia COARSE e FINE.

Nella modalità wideband, il segnale d'ingresso viene passato direttamente all'amplificatore a larga banda d'uscita (che pilota lo strumento di misura). In questo caso, la sezione dello strumento riprodotta nell'immagine qui sopra, relativa alla sintonia (ed al filtraggio) del segnale, risulta disattivata.

Nella modalità selettiva, il segnale passerà attraverso due conversioni di frequenza, con frequenze intermedie (IF) di 1 MHz e 100 kHz rispettivamente. Il filtro di IF a 100 kHz è quello che determina la larghezza di banda di 3.1 kHz. Questa larghezza di banda può essere utilizzata per misure con frequenze superiori a 10 kHz.

Segue una terza conversione, con IF pari a 10 kHz. Se viene selezionata la larghezza di banda di 20 Hz, dopo questa conversione vengono inseriti sul percorso del segnale due filtri meccanici (centrati su 10 kHz), con larghezza di banda di 20 Hz e con pendenza molto ripida.

L'amplificatore d'uscita contiene anche un convertitore SSB, che consente di selezionare la LSB o la USB del segnale all'uscita dei filtri (una volta centrato sulla IF 10 kHz) e traslare a 1 kHz la banda laterale selezionata.

Sotto la manopola della sintonia fine, sono presenti i connettori di uscita per il segnale traslato a 1 kHz, anch'essi adatti per spine a banana. A giudicare dalla serigrafia sul pannello frontale, in questo caso l'uscita è sbilanciata (single ended). Il livello d'uscita dovrebbe corrispondere a 0 dB (stesso livello del segnale del generatore interno utilizzato per la calibrazione), quando la lettura del livello del segnale d'ingresso indica 0 dB sullo strumento di misura.

Da quanto finora detto mi pare di poter intuire che l'unica maniera per poter ascoltare il segnale presente all'ingresso del testset K2155 - a frequenza audio, direttamente in cuffia all'uscita dello strumento - è appunto quella di utilizzare la modalità selettiva e l'SSB converter.

Queste ultime affermazioni conto di verificarle nel corso delle mie prove (come del resto tutte le affermazioni che ho fatto in questo post).

Sarò curioso di rendermi conto di come il tutto possa funzionare in pratica, cercando di ricevere qualche NDB con l'utlizzo di una semplicissima antenna a telaio di appena 60 cm di lato. Nei prossimi giorni conto di costruirmi i cavetti di connessione idonei, sia per l'ingresso che per l'uscita. Naturalmente aggiornerò il blog con impressioni e risultati, sebbene si tratterà di prove molto semplici e senza alcuna pretesa se non - per me - quella di imparare qualcosa.

Ho tralasciato fin qui l'altro modulo che - insieme al misuratore selettivo di livello D2155 - costituisce il testset Siemens K2155. Sto parlando del tracking oscillator W3155 i cui controlli sono raggruppati sul lato destro del pannello frontale:

In effetti, per gli scopi delle mie prossime prove, in cui intendo utilizzare il misuratore di livello D2155 come ricevitore per NDB, l'oscillatore W3155 non sarà impiegato. Non v'è dubbio però che possa costituire un ottima risorsa quando ad esempio si vogliano misurare le caratteristiche di un filtro, naturalmente nel range di frequenze coperto dallo strumento.
Il tracking oscillator ha un ruolo identico a quello dell'equivalente modulo di un analizzatore di spettro. E in effetti, seppure con sintonia solo manuale, il testset K2155 proprio questo sa fare; e cioè misurare con precisione e con larghezza di banda di solo 20 Hz l'ampiezza in dB/dBm di un segnale nell'intorno di una frequenza selezionata, compresa tra 200 Hz e 620 kHz. Nel caso della misura della risposta di un filtro, il segnale da misurare sarebbe quello all'uscita del filtro, dopo aver applicato al suo ingresso il segnale prodotto dal tracking oscillator. Spostando la sintonia del level meter, si sposterà identicamente la frequenza del tracking oscillator e così sarà possibile, passo passo, tracciare la risposta del filtro sull'intero range di frequenze di interesse.