A simple MW box loop antenna revitalizes a poorly sensitive pocket radio

As one of my summer projects, I decided to build a simple MW box loop antenna, just to put into practice the idea of making it using PVC cable ducts like the ones in the image below:

The construction was fairly simple, as documented shortly by the following series of images:

I used some PVC-specific glue to connect the various pieces together. The inductive section is made by 12 turns of  AWG 14 electric wire, covering completely the 40 mm internal width of the PVC duct. The size of the square loop frame is 60 x 60 cm.

For the capacitive (tuning) section, I recycled a polyvaricon capacitor and a small fine tuning capacitor that I had salvaged from an old transistor receiver. They proven to perfectly fit the purpose of tuning the whole MW band. It was only necessary to add a small switch to put the two sections of the polyvaricon in parallel when tuning the lower end of the MW band. With the two sections of the capacitor in parallel, the lower limit of the tuning range reaches about 375 kHz.

When it came to perform some tests, I was not expecting any difficulties. I thought to use my XHDATA D-808 portable radio to verify how the MW reception would have improved by inductively coupling the internal ferrite rod of the radio with the box loop antenna.

Well, after several tests with different approaches, still I wasn't able to assess that the external antenna was behaving as expected. For example, I wasn't able to identify the typical, narrow peak in signal intensity that corresponds to the selective nature of this kind of antenna. On the contrary, there was a distinct, unexpected, narrow notch, along the tuning range, where the signal completely disappeared.

After some reasoning, I concluded that probably the XHDATA D-808 was too sensitive on its own to take advantage from coupling with such a box loop antenna. Probably the narrow notch that I was finding during tests was caused by overloading of the input stages of the radio when the antenna was tuned exactly to the received frequency.

So I decided to try with a little, very cheap, poorly sensitive pocket radio and finally things started to behave as expected, as documented in this short video clip:

Panasonic RF-2200 test on MW

A video showing a quick scan of medium wave band in the evening with an old Panasonic RF-2200 receiver, before and after my restoration work on it.

Panasonic RF-2200 restoration adventures - Final

This is the last post (here the previous one) of a series about the restoration of my Panasonic RF-2200 vintage receiver. This is about the final cleanup of the radio. In one of posts I spoke about restoring proper behaviour of switches and potentiometers by using the renowned DeoxIT products from CAIG Labs. While these products proven to be very effective in my case, however I suspected I had used a bit too much of them for each device. So before re-mounting the case of the radio, I wanted to try to remove out any excess of DeoxIT from inside switches and potentiometers, by spraying a lot of compressed air into each device. Well, the amount of DeoxIT that came out from potentiometers were really in excess! It spread out over the main circuit board - without causing any damage, luckily - and I had to carefully remove it with compressed air, paper towel and some cotton swabs.
My recommendation is to use only the strictly necessary amount of DeoxIT (or similar product), especially if it is in the liquid form (the spray form usually contains a reduced grade of product, which easily evaporates together with solvents).
I already had cleaned up the front panel, back panel and the knobs in a soapy bath of warm water (see pictures below), using a soft brush for the panels and a toothbrush for the knobs.

Now I had only to re-mount the radio and proceed with renewing the black plastic of the case. I started with trying the Novus 3 Heavy Scratch Remover, but it did not a great job. I have found it too thick and a bit waxy, difficult to remove when it permeates the small wrinkles and scratches on the black case, causing it to look a bit milky and opaque, not that good really.
Then I tried to repair to my error with a normal, typical spray polisher for car dashboards. Boys, it did it! Faster, easier, cheaper and very effective: ideal for my needs. The results are in pictures below. Far from perfect, but good enough in my view.

That's all folks! I hope you have enjoyed your reading (thank you for that!) and may be you have found something useful for your own restoration project. These beatiful old ladies are well worth the effort.

Panasonic RF-2200 restoration adventures - Part 4

So here we go again. Since latest post of this series (you can find it here if you like), I managed to complete my restoration of Panasonic DR-22 (a.k.a. RF-2200BS).
In this post I will try to summarize what happened during the alignment work on the radio and to provide some suggestions that I learnt from this experience. It was quite a time-consuming activity for me, requiring care, patience and attention, because of both my limited experience in this task and the number of adjustment points on the main board of the radio.
Here below you can see the testbench, with the RF-2200, a simple digital oscilloscope and a good RF generator (I borrowed both the scope and the generator from a laboratory at my workplace). For most of the checks, the digital scope was connected to the speaker wires, where I had connected a 8 ohm, 7W resistor just to provide a safe load for the audio amplifier of the RF-2200.

The big coil made of red wire on the gyro antenna of RF-2200 in picture above, was used to transfer the RF signal from the generator to the receiver during MW alignment. I didn't try to open the gyro antenna to expose the internal ferrite rod and get a better match with the RF signal from the generator. I wanted to avoid any risk of damaging the gyro antenna itself, which is a vital part and one of reasons of the very good MW performance of RF-2200. For the same reason, I didn't performed the adjustment of the MW antenna coil, which is one of the steps of the MW RF alignment process.

For the alignment, I relied on the detailed step-by-step procedure described in the RF-2200 service manual (you can easily download a PDF copy of it from the web).
With the exception of a few cases, the procedure is fairly clear and simple to follow, but there are quite many steps to go through. Some of the checks require the front-panel controls (for example, the AFC/bandwidth selector) to be set in a specific way and I found it easy to forget this point, in the middle of a number of adjustment operations. When you see that adjusting a given coil ferrite core or trimmer capacitor does not produce visible changes on the signal level, I suggest to stop for a while and to carefully check that the setup for that specific procedure step is correct. It is happened sometimes to me that one front panel switch was not correctly set. More frequently than desired I also realized I was simply adjusting the wrong coil or capacitor...
Compared to what is suggested by the service manual, often I have had to raise both the signal level and the modulation depth (in particular, during AM tests) from my RF generator, in order to get a good signal reading on the oscilloscope. For higher SW bands (SW3, SW4, SW5, SW6), typically I needed to set at least 75% modulation depth. This could also be caused by the high level of RF noise in the lab (at my workplace) where I was performing my measures.
Sometimes I reduced the level of audio output (by the volume control) to avoid clipping of the signal in the audio amplifier, which made it not possible to look for the point of maximum amplitude during a given adjustment. In similar cases, however, first measure should be to reduce the output level and/or the modulation depth on the RF generator.

If possible, I suggest to use plastic screwdrivers to turn ferrite cores of coils and transformers and for trimmer capacitors. This allows for an easier adjustment, by removing the magnetic/capacitive effects of a metal screwdriver.
In some cases, a plastic screwdriver does not provide the required torque. In such cases, be extremely careful: using a metal screwdriver for adjusting coils and transformers exposes to a non negligible risk of damaging their magnetic cores, which I did actually with L2 and L3 coils of the FM section (luckily not heavily enough to put them out of work).
Adjustment of trimmer capacitors is very touchy. I needed to proceed very slowly and with very small increments of rotation angles in order to be able to identity the position for the maximum signal amplitude.

All in all, I'm pretty satisfied with the results of the alignment. Even if it has been quite a demanding task, I think it was definitely worth to do it. Now my RF-2200 works much, much better than when it came into my hands from eBay. In addition, I learnt a lot and I had a lot of fun while trying to bring it back to its better days.

Tecsun PL-660 vs Panasonic RF-2200

At the end of my Panasonic RF-2200 restoration adventures (more in a dedicated post soon), I wanted to perform a very quick and simple comparative test on medium wave with my brand new Tecsun PL-660. The result is documented in the short video here below:

A simple method for accurate tuning of a regen receiver

The short video below shows a simple method for accurate tuning of a regenerative receiver, with the help of a small portable radio with digital frequency readout, 1 kHz tuning accuracy (or better) and SSB mode.
In my video, the regen receiver is the one described in some of my recent posts.
The portable radio is the Tecsun PL-660, that I recently bought on the web to use it for my first experiments as a MW DXer.
Please consider that I have made further modifications on my tube regen, always with the kind help of some members of the regenrx list on Yahoo. The up-to-date schematics is here below:

In particular, I have removed completely the wiring that I had added for the band switch, because it had resulted in a negligible improvement as a feature, while it had caused big problems in terms of spurious resonances that led the detector to demodulate strong local FM stations.
Now the tuning range is again the original 1330 kHz to 3735 kHz, but (thanks to a suggetion from Bernd, a member of the regenrx list) I discovered that I can move it down to approx. 730-2035 kHz, without any modification in the circuit or the tuning coil, by simply inserting a small pack of four ferrite rods in the core of the coil former. I suppose that the tuning range could be moved further down in the MW band by adding another ferrite rod in the pack.
That said, please find here below my short video about a simple method for accurate tuning of a homebrewed regenerative receiver. I hope you will find it of some interest for you.

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.

Russian RSDN signals on my AFEDRI SDR-Net

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.

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.

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.

A band switch for my tube regen receiver

Recently I added a band switch to my tube regen receiver, allowing to select an HF band and the lower part of MW broadcast band, in addition to the existing tuning range, which initially covered from about 1300 kHz to about 3400 kHz.

The construction of the receiver was described in some of my previous posts (in Italian), listed below starting with the most recent ones:
Ricevitore a reazione finito
Alimentatore per ricevitore a reazione
Alimentiamo il ricevitore rigenerativo a valvole
Il mio primo ricevitore a reazione

The simple modifications for adding the band switch was suggested to me by Bernd, one of the members of the great regenrx group on Yahoo. They consisted, for the HF band, in reducing the number of turns of the tuning coil from 50 to 40. For the MW band, I added a 330 uH Neosid inductor in series with the 50 turns of the tuning coil (so raising its total inductance) and added a regeneration tap at 10 turns from the ground side of the coil (for the other two bands, the tap is at 3 turns from the ground side). A 2-way, 3-position rotary switch was added on the front panel to allow an easy selection of the desired tuning range, as depicted in pictures below.

For my initial tests of the new setup, I did not check the frequency limits of the two new bands precisely (may be I will try to do this in the near future, with the help of an RF generator).
I simply went around with the tuning knobs trying to figure out how the set worked after the modification. Results are not fully satisfactory at present, in my opinion. It seems to me that the receiver in not very sensitive, both in the HF band and in the MW band. Only strong local signals produce a good audio level.
So, there is still some work to do to improve this little radio further. For the moment, I captured some moments of my tests in a couple of videos on YouTube:

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.

Un piccolo ricevitore dimenticato

Qualche giorno fa, in uno dei gruppi che frequento su Facebook, venne menzionato un vecchio kit (siglato LX.480), prodotto e venduto molti anni fa dalla rivista Nuova Elettronica, per la realizzazione di un piccolo ricevitore a reazione, con un livello di complessità ritenuto adatto anche per dei giovani principianti. Mi sono ricordato di avere ancora il numero della rivista in cui si descriveva il kit (numero 77 del lontano 1981) ed anche il circuito stampato con quasi tutti i componenti montati.
Subito è scattato il desiderio di finire il montaggio, che a suo tempo interruppi per problemi riscontrati durante i primi collaudi. Non perchè mi aspettassi chissà quali risultati e prestazioni, ma per semplice divertimento ed anche - perchè no - per un pizzico di nostalgia.
Detto fatto, ho completato il montaggio, utilizzando tutte parti di recupero che già avevo, incluso il supporto in lamierino di acciaio che si vede nelle foto qui sotto:

Naturalmente i problemi che avevo incontrato la prima volta che tentai di montare il kit, si sono ripresentati puntuali. In particolare, la tendenza ad auto-oscillare dell'amplificatore audio, basato sul circuito integrato TDA 2002. I miei interventi correttivi su questo lato si sono limitati a ridurre il guadagno di tensione dell'amplificatore (da 100 a circa 25) e ad applicare alcuni suggerimenti tratti dal datasheet del componente. La massa del ricevitore, in corrispondenza del pin 3 del TDA 2002, è stata connessa al supporto in lamierino.
Il problema dell'auto-oscillazione non è stato eliminato del tutto, ma è stato ridotto ad un livello accettabile. In pratica adesso si presenta solo quando il volume viene regolato molto alto. Il circuito risultante è come quello nella figura seguente:

Dopo l'amplificatore, l'attenzione si è concentrata sul rivelatore a reazione, che presenta una configurazione di tipo Hartley. La regolazione della reazione infatti mostrava un comportamento assolutamente capriccioso, con inneschi improvvisi e incontrollabili dell'oscillazione. Gli interventi su questo punto sono consistiti nel ricercare il miglior punto sulla bobina di sintonia per collegare la presa intermedia utilizzata per la reazione. La bobina - proveniente da materiale surplus - è costituita da 35 spire serrate di rame smaltato avvolte su un supporto da 1" di diametro, per una lunghezza dell'avvolgimento pari a circa 40 mm. Dopo alcuni tentativi ho deciso di saldare la presa in corrispondenza della quinta spira, contando a partire dal lato "freddo" della bobina (quello collegato alla massa del ricevitore). L'altra modifica, rispetto allo schema originale, è consistita nel collegare l'antenna - tramite un condensatore ceramico da 1 nF - all'estremo "caldo" della bobina anzichè alla presa intermedia. E' stata infine aggiunto un'induttore Neosid da 330 uH in serie alla bobina di sintonia per portare il ricevitore a funzionare sulla gamma della onde medie.

Il funzionamento della reazione non è ancora soddisfacente, ma sono cessati i fenomeni di oscillazione improvvisi e incontrollabili. Il ricevitore adesso è diventato ben gestibile ed ha cominciato a funzionare, anche se ulteriori test e miglioramenti sono necessari e verranno effettuati nei prossimi giorni.

Ricevitore a reazione finito

Dopo mesi e mesi di lavoro, dedicandovi spezzoni di tempo a distanza anche di parecchi giorni uno dall'altro, finalmente ho deciso di considerare completata la costruzione del mio ricevitore a reazione.
Scrivo volutamente che "ho deciso" di dichiarare finita la costruzione, perchè in realtà sarebbe possibile apportarvi ancora diverse modifiche e fare ancora prove, probabilmente una lista molto lunga di possibili sperimentazioni. Ma sono giunto all'esaurimento delle energie e del tempo che ero disposto a dedicare a questa esperienza, per cui eccomi qua con queste note conclusive, a mostrarvi un paio di foto del ricevitore "finito" e un piccolo filmato di una prova appena fatta in tarda serata sulle onde medie.
Particolare interessante: il ricevitore, per come è stato costruito, coprirebbe la gamma di frequenze da circa 1300 kHz a circa 3700 kHz. Per portarlo più in basso, nel pieno delle onde medie, ho sfruttato un suggerimento di Bernd (non conosco il cognome) della lista regenrx di Yahoo: ho inserito un paio di bacchette di ferrite all'interno del supporto della bobina di sintonia e oplà, ottenuto il miracolo senza nemmeno dover accendere il saldatore.

La qualità delle foto non è buona, perchè sono state scattate al chiuso, di sera e senza l'uso del flash.

Lo schema del pannello frontale è quello riportato nel disegno qui sotto.

Nella seconda fotografia si vede anche l'alimentatore costruito per fornire tensione ai filamenti ed alle placche delle valvole del ricevitore.

Nel filmato ho cercato di evidenziare anche il leggero effetto passabasso di un filtro audio L/C passivo, che può essere inserito tramite il piccolo deviatore posto tra la manopola che controlla la reazione e quella che controlla il volume. Il  deviatore ha tre posizioni: filtro inserito, filtro escluso e "mute" (che è la posizione centrale).

Nel mio piccolo...

Nel mio piccolo, sottoscrivo e riprendo l'appello che il buon Andrea Lawendel ha lanciato dal suo blog Radiopassioni - in nome della ragionevolezza e della comune passione per la radio:

http://radiolawendel.blogspot.it/2014/09/stazioni-am-i-dxer-europei-chiedono-il.html?spref=fb

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.

Il mio primo ricevitore a reazione

Ebbene sì, a 54 anni sono tornato adolescente ed ho voluto cimentarmi di nuovo nella costruzione di un semplice ricevitore a reazione. Lo stimolo decisivo è venuto dalla lettura di un post in uno dei tanti forum dedicati alla radio ed all'autocostruzione delle radio, in particolare quelle - dall'alone inconfondibilmente vintage - basate sui tubi termoionici, in italiano comunemente noti come valvole, per chi parla inglese tubes.
Questo post descriveva un progetto di ricevitore a reazione, basato sul circuito oscillatore di Hartley, costruito attorno a un pentodo 6AK5 (alias EF95) alimentato con solo 50V di tensione anodica. Guarda caso nel cassetto dei componenti dimenticati occhieggiava proprio una valvola inglese Mullard CV4010, una versione della 6AK5 smontata da un apparato militare.
Da qui sono partito per approfondire per quanto possibile il progetto e di grandissimo aiuto in questo mi sono stati gli amici del gruppo regenrx su yahoo.com (al quale mi ero nel frattempo iscritto). Strada facendo lo schema elettrico si è arricchito di un amplificatore RF a larga banda di tipo grounded-grid (talvolta abbreviato come GG), ancora basato su una valvola 6AK5. Si tratta di un semplicissimo circuito amplificatore a guadagno unitario, il cui scopo principale è quello di agire come buffer (separatore) tra l'antenna e lo stadio rivelatore Hartley. Questo fa sì che le caratteristiche dell'antenna, i suoi movimenti rispetto a terra o a masse metalliche (si pensi a un lungo filo esposto all'azione del vento), ecc. non abbiano influenza (o molto ridotta) sullo stadio rivelatore.
Per lo stadio amplificatore audio (AF ovvero audio frequency) ho optato per una soluzione economica riusando un doppio triodo 12AU7 (alias ECC82) che già avevo. Ovviamente una 12AU7 alimentata con 50V di tensione anodica non può rappresentare un'alternativa ad un pentodo come una EL84 o simile. La potenza audio che si riesce a estrarre è però sufficiente per un buon livello sonoro in una normale cuffia a bassa impedenza. Inoltre è sempre possibile collegare l'uscita audio ad un piccolo amplificatore esterno, ad esempio del tipo comunemente utilizzato per amplificare l'uscita audio di un PC.
Quindi, con un primo schema elettrico in mano (e tanti importanti consigli per la disposizione dei componenti, i cablaggi, gli accorgimenti meccanici ed elettrici) mi sono invischiato nel montaggio. Non si pensi che la costruzione di un semplice apparato a valvole sia più semplice che la costruzione di un equivalente apparato a transistor! Al contrario: a parte il lavoraccio meccanico per forare con un minimo di precisione il telaio in alluminio (comprato già piegato) e per montare i componenti ingombranti (come bobine e condensatori variabili) e gli ancoraggi per resistenze e condensatori; a parte questo, il fatto che i componenti siano tutto sommato voluminosi non aiuta proprio per niente. In breve tempo, la parte nascosta sotto il telaio si riempie di fili e di connessioni, specialmente intorno agli zoccoli delle valvole, e presto risulta difficile fare modifiche o aggiungere qualcosa senza bruciare con la punta del saldatore la guaina di qualche filo (oppure la pelle di qualche dito).
Le foto di questo breve video che ho pubblicato su Youtube descrivono le varie fasi della costruzione, dall'inizio fino (quasi) alla fine:
My first regen receiver - Photo album

Una volta ultimata la costruzione, ho cominciato a fare qualche test. Inutile dire che all'inizio non ne voleva sapere di funzionare ed è qui che il mitico gruppo regenrx mi è venuto di nuovo in aiuto. Prova dopo prova, modifica dopo modifica, qualcosa ha cominciato a funzionare e ad oggi i risultati ottenuti sono quelli documentati in questi due video:
Testing my first regen receiver - 1 of 2
Testing my first regen receiver - 2 of 2

Lo schema elettrico invece ad oggi è questo, come si vede è molto semplice e di facile lettura:

La copertura in frequenza è compresa tra circa 1300 kHz e circa 3700 kHz. In pratica la parte alta delle MW e le onde medio-corte. Alle nostre latitudini, l'inverno dovrebbe essere la stagione migliore per la ricezione a queste frequenze.
Naturalmente il lavoro non è ancora terminato. Sono in cantiere ancora alcune piccole modifiche (che non mancherò di documentare, in caso avessero esito positivo), poi la costruzione di un pannello frontale per schermare condensatori variabili e bobina e la costruzione di un piccolo alimentatore ad hoc per il ricevitore, in grado di fornire sia la tensione per i filamenti delle valvole che quella anodica.
Con l'arrivo dell'inverno, poi, conto di rendermi conto meglio delle prestazioni della radio. Ne parleremo ancora. Grazie per l'attenzione.

La caccia agli NDB

Gli NDB (Non-Directional Beacon) sono trasmettitori pensati per essere di ausilio alla navigazione aerea. Si trovano generalmente in prossimità degli aeroporti, spesso nelle stesse aree dove sono installate le antenne di altri sistemi, come VOR (VHF Omnidirectional Range), marker, ecc..
Concettualmente possono essere accostati ai tradizionali fari utilizzati nella navigazione marittima (per questo talvolta vengono anche genericamente chiamati "radiofari").
Pur essendo in fase di progressiva dismissione, sostituiti da sistemi più moderni, moltissimi sono ancora operativi. Fari invisibili nella notte, nell'epoca degli smartphone ci parlano di una navigazione aerea d'altri tempi.
Operano per lo più nella parte delle LF al di sopra di 200 kHz, ma un numero rilevante di trasmettitori è attivo anche all'interno della banda delle onde medie (Medium Waves o MW).
Colgo l'occasione per ricordare che con LF (Low Frequencies) si intende, nella definizione ITU (International Telecommunication Union), la banda di frequenze che va da 30 kHz a 300 kHz mentre con MF (Medium Frequencies) si intende la banda che va da 300 kHz a 3 MHz. Con LW (Long Waves) si intende la parte delle LF in cui operano le stazioni broadcast a onde lunghe (153-279 kHz, con canalizzazione di 9 kHz). Si tratta principalmente di stazioni europee, nord-africane e dei paesi ex-sovietici. Con MW (Medium Waves) si intende invece la parte delle MF in cui operano le stazioni broadcast a onde medie (circa 531-1611 kHz in Europa, con canalizzazione di 9 kHz).
Gli NDB trasmettono continuamente, con diffusione omni-direzionale, un identificatore in codice Morse, ogni giorno per 24 ore al giorno (salvo i periodi di manutenzione). L'identificatore (abbreviato ID) è solitamente formato da un numero di lettere compreso tra uno e tre. L'intervallo tra due trasmissioni consecutive dell'ID può variare da pochissimi secondi a più di dieci secondi e durante tale intervallo alcuni NDB trasmettono un tono continuo, altri invece rimangono silenziosi.

Con queste brevi note non ho intenzione di fornire un manuale per la ricerca e la ricezione dei segnali degli NDB. Per questo esistono sul web siti ben più autorevoli e ricchi di informazioni, tra i quali vorrei segnalare in particolare questo del gruppo NDB List (a cui anch'io sono iscritto):

The NDB List Information Page

Un'altra importante risorsa per gli appassionati della caccia agli NDB è questo database, nel quale vengono registrati gli NDB ricevuti dagli ascoltatori registrati sul sito:

The REU signals database

Per registrarsi è sufficiente inviare un primo log di NDB ricevuti, insieme con informazioni sulla propria stazione come nome e cognome, posizione geografica (QTH) e relativo grid locator, eventuale callsign come radioamatore o SWL, qualche dettaglio sugli apparati, antenne, software ed accessori utilizzati.
I log possono essere inviati anche tramite la mailing list del gruppo NDB List.

Segnalo infine un utile e ben fatto programma di logging (con incluso database mondiale degli NDB) che è WWSU di Alex Wiecek VE3GOP, scaricabile dal suo sito web:

Alex's Longwave Page

WWSU consente di mantenere un proprio log su disco degli NDB ricevuti, di generare e stampare vari tipi di report e facilita l'importazione e l'esportazione dei dati verso altri database e programmi simili, ad esempio NDB Weblog di Martin Francis:

Martin Francis - DX Radio Pages

Il motivo per cui tra gli appassionati si parla spesso di caccia agli NDB risiede nella loro stessa natura. Il fatto di trasmettere continuamente un breve identificatore in codice Morse permette all'ascoltatore di concentrarsi lungamente su un segnale debole, evanescente e disturbato, cercando piano piano, con pazienza e pervicacia, di identificarne la fonte, sperando che si tratti di un trasmettitore lontano o comunque mai ricevuto in precedenza. Il fatto che gli NDB trasmettano in una banda di frequenze come le LF, fortemente soggetta a rumore (sia di origine atmosferica che umana) e ad interferenze dai potenti trasmettitori delle stazioni broadcast, rende la caccia ancora più difficoltosa. Il fatto infine che i segnali di diversi NDB possano talvolta sovrapporsi tra loro, pur ricorrendo ai filtraggi più stretti, complica ulteriormente la sfida. Un pò come quando Sherlock Holmes riesce a ricavare l'identità del colpevole da indizi che ad altri erano sembrate coincidenze, dettagli trascurabili. O come il giocatore di scacchi che cerca di intuire il gioco dell'avversario per imprigionarlo nella propria rete ed annientarlo (nè la mente Sherlock Holmes nè quella del giocatore di scacchi hanno alcunchè di pacifico, secondo me; sempre di caccia si tratta).
Tornando agli NDB, in base alla mia esperienza lo strumento migliore per cercare di identificarne i segnali è un buon sistema SDR (Software Defined Radio) di livello amatoriale, che consentirà di visualizzare sullo schermo del proprio PC, sotto forma di diagramma waterfall, un'ampia porzione di spettro e di individuarvi - con un pò di pratica - le tracce potenzialmente interessanti. Un sistema SDR consente inoltre filtraggi così stretti che difficilmente sarebbero alla portata di un ricevitore tradizionale di costo accessibile. Inoltre permette di registrare sull'hard disk del PC ore e ore di ricezione di ampie porzioni della banda di frequenze che interessa, che potrà essere successivamente rianalizzata con comodo.
Nonostante questo, ho spesso trovato più intrigante dare la caccia agli NDB con mezzi anche più ridotti: una semplice radio portatile, un'antenna a loop da tavolo (in ferrite o in aria, accoppiata per via induttiva con l'antenna in ferrite interna della radio), cuffie comode, carta e penna per annotare gli ID in codice Morse e ogni altra informazione utile per la successiva ricerca nel database REU (vedi il link sopra). E poi concentrazione, pazienza, determinazione (in una parola potrei dire passione) nel cercare di separare gli ID uno dall'altro e dal rumore. A proposito, esistono dei programmi software per facilitare questa parte del lavoro ma non li ho mai usati. Istintivamente non mi piacciono (lo trovo "sleale", come andare a caccia con un fucile di precisione) e poi non sono sicuro che in tutte le situazioni possano essere efficaci come la nostra cara vecchia mente. Proprio nelle difficoltà per me risiede la bellezza di questo particolare tipo di radioascolto, per il quale il periodo più favorevole - come se non bastasse - sono le lunghe notti invernali...

Il radioascolto come lo vedo io

Il radioascolto è uno dei miei passatempi. Il termine è abbastanza autoesplicativo e si riferisce in generale all'attività di ascolto delle trasmissioni radio, spesso provenienti da paesi esteri, talvolta da molto lontano. Gli obiettivi possono essere diversi, a seconda delle preferenze di chi pratica questo hobby, per certi aspetti singolare: l'arricchimento culturale (lingue straniere, visioni politicamente e/o culturalmente diverse dalla nostra, ecc.); la caccia alle stazioni difficili da ricevere (a volte indicata come DXing da DX che è l'abbreviazione telegrafica di distanza); la raccolta delle conferme di ascolto (in gergo cartoline QSL) che le stazioni inviano agli ascoltatori in risposta ai rapporti di ascolto; l'aspetto tecnico e tecnologico, che talvolta si accompagna all'auto-costruzione dei ricevitori radio, delle antenne; e così via.
Si può fare radioascolto praticamente su tutto lo spettro delle frequenze radio (ovviamente con apparecchi radio ed antenne adeguate per ciascuna banda) ed eventualmente prediligendo specifici tipi di trasmissioni radio: le normali trasmissioni di radiodiffusione (broadcast), i radio-amatori, le cosiddette stazioni utility ovvero dedicate all'espletamento di servizi (previsioni meteo, radionavigazione, ecc.).
Informazioni più estese e dettagliate sono largamente disponibili tramite numerosi siti web. Mi limito qui a segnalare come esempio i siti web di un paio di gruppi a cui sono iscritto (ma ne esistono sicuramente molti altri):

Associazione Italiana Radioascolto (AIR)
Medium Wave Circle

Dal mio punto di vista, il radioascolto è un passatempo talvolta affascinante laddove consente di venire in contatto con particolari tipi di trasmissioni che conservano un che di misterioso e rappresentano in qualche misura una sfida di pazienza e abilità. Nel tempo mi sono imbattuto in questo genere di segnali e talvolta posso dire di aver dato loro la caccia, cercando anche di costruirmi i mezzi (ricevitori ed antenne) per riceverli.
Nei prossimi post cercherò di parlare in modo un pochino più preciso di quelle mie (limitate) esperienze con la ricezione dei segnali delle number stations, delle stazioni VLF e degli NDB, la mia passione più recente.