FM / AM/ SSB/ CW ...Hangi Modulasyon.. Niye???

Merhaba
Bugün biraz da modülasyon tiplerinden bahsedelim dedim..
Birkaç yazımda her amatörün SSB bir cihazı olmalı diye belirtmiştim. "Niye"sini sanırım bu yazıda bulabilirsiniz.

Modülasyon nedir diye soracak olursak, Düşük frekanslı sinyallerin (örn. ses) yüksek frekanslı taşıyıcı sinyaller ile birleştirilmesidir diyebiliriz çok kabaca.

Biz amatörlerin kullandığı, duyduğu, cihazı üzerinde olan birkaç modülasyon tipine gelecek olursak,
en sık kullanılan ve bilinen, hepimizin gerek telsizinde gerekse el telsizlerinden bildiği FM.

Frekans Modülasyonu: (FM) 

Oluşturulan Ses sinyalinin bir taşıyıcı sinyal üstüne frekans modülasyonu yaparak bindirilmesi işlemidir.




Şekilden de görebileceğiniz gibi, taşıyıcı frekans üstünde taşınan sinyale göre frekansını değiştirmektedir. Bu da alıcı tarafında tekrar ayrıştırılarak ses sinyaline döndürülür.

Biraz da rakamlardan bahsedecek olursak, El cihazlarımızda Dar band (N-FM) ve Geniş Band (W-FM) adı altında iki mod bulunur.

Genelde ses haberleşmesi için FM modulasyonunu kullanmaktayız.
N-FM yaklaşık 5 khz genişliğinde, genelde PMR radyolar tarafindan kullanılmaktadır., FM ise 10-Khz genişliğindedir el telsizlerimizde kullandığımız mod. tipidir.
Müzik dinlediğimiz Broadcast FM yayınları ise, 100KHz genişliğindedir.

Buradan ne anlamalıyız?  100.00 MHz ten yayın yapan bir radyonun sinyalinin, 99.90-100.10 Mhz aralığında olduğunu anlayabiliriz.

FM sinyalleri, 15 KHz e kadar olan ses sinyallerini taşıyabilmektedir. İnsan kulağının 20 Khz e kadar duyabildiğini var sayacak olursak, gerçeğe çok yakın kalitede bir ses imkanı sunacaktır.

Bunun yanında, FM modülasyonu, QRM dediğimiz gürültülerden de oldukça az etkilenir. Bu da, şehiriçi haberleşme ve müzik yayınlarında çokca tercih edilmesinin asıl sebebidir.

Ama kullandığı frekans aralığı geniş olduğu için, anten-antene olan görüşmelerde yani, genelde çok kısa mesafeler , şehiriçi haberleşmelerde kullanılır.

Bir avantajı da, FM daha geniş bir band kullandığından, cihazlardaki frekans veya deviasyon kaymalarını tolere edebilir. SSB cihazlar çok daha hassas frekans ayarlamalarına ihtiyaç duymaktadır.
FM kullanan cihazlar bu hassasiyetten uzak olabildikleri için çok daha ucuza mal edilebilmektedir.  Benim de gözlemlerim, röle üzerinde konuşan çoğu istasyonun 500 hz 1 khz civarı birbirinden farklı frekanslarda konuştuğu, ancak FM'in band genişliği sebebi ile bu farkın hissedilmediği yönünde.

Genlik Modülasyonu (AM)

Kaynak ses sinyalinin, taşıyıcı sinyal üzerindeki genliği değiştirecek şekilde modüle edilmesiyle elde edilen modülasyon tipidir.

AM modulasyonu Kısa dalga Radyo vericilerinde ve Uçak telsizlerinde kullanılmaktadır.
 Yaklaşık 5 KHz civarına kadar olan ses sinyallerini taşır. Bu da ses kalitesinin oldukça düşük olacağı anlamına gelmektedir.  Ve bu sinyali 10 khz genişliğinde bir sinyal olarak yayınlar.


Muhtemelen aklınıza, FM gibi yüksek kaliteli bir ses sinyali varken, neden AM gibi düşük kalitede bir modülasyon tipinin kullanıldığı sorusu gelecektir.

Bunun iki sebebi var..

Birincisi, AM modülasyonu daha dar band yayın yaptığından, daha uzak mesafelere iletilebilmektedir.

İkinci ve daha önemli nedeni ise, FM'in aksine, AM'de birbiri üzerinde iki uçağın haberleşmesi mümkündür. Yani havaalanına yaklaşan iki uçağın aynı anda gönderme yaptığını düşünün. Farklı güçlerde bile olsalar, kule her iki uçağı da duyabilecektir. Bu da uçuş güvenliğini sağlayacaktır.
Oysa FM yayını olsa, güçlü olan istasyonun yayını duyulurken, zayıf istasyon yayını tamamen kaybolacaktı.

Bunu araba ile yolculuk yaparken sıkça deneyimleyebilirsiniz.
Bir tepeyi aşarken birden dinlediğiniz radyo yok olur ve varlığından haberdar olmadığınız bir başka radyoyu duymaya başlarsınız.. Oysa her iki sinyal de oradadır. Sadece güçlü olan sinyal zayıf olanı bastırıyordur.
Benzer bir şekilde, HF telsizler ile konuşurken, birazdan değineceğimiz SSB modülasyonunda (kısmen AM mod. gibidir) konuşan birden fazla istasyonu aynı anda duyabilmeniz mümkündür.


AM ve FM modülasyon karşılaştırması için şöyle bir görsel buldum

SSB (Single Side Band)

SSB Özellikle HF bandlarında kullanılırlığı ile bilinen, ama aslında tüm amatör bandlarda, HFten GHz frekasnlara kadar her yerde kullanılan bir modülasyon türüdür.

Temel olarak, çok basit bir şekilde anlatmak gerekirse,  AM sinyalinin, taşıyıcı sinyali ve sinyalin alt veya üst tarafının kesilmesi ile oluşturulan, gücün tamamını çok çok dar bir bandtan iletebilen halidir.

Bunun tabii ki avantaj ve dezavantajları var.

Avantajı, çok daha düşük güçler ile çok daha uzaklara erişebilmeyi, dar bir band aralığında çok fazla amatörün haberleşebilmesini sağlar.
Dezavantajı ise ses kalitesinin iyiden iyiye kötüleşmesidir.

AM ve SSB karşılaştırması şu şekilde görülebilir.

SSB modülasyonunda yukarıda bahsettiğimiz gibi, sinyalin bir kısmı kesilir. 

Bu kesilen kısmın yönüne göre LSB veya USB yani Lower Side Band veya Upper Side Band ismini alır.

7 MHz bandı dahil, 7 ve daha altı frekanslarda LSB modülasyon kullanılırken, Üst bandlarda USB modülasyon vardır.

Tabii istisnaları mevcut.

JT65, FT8 gibi dijital modların kullanımı sırasında frekanstan bağımsız olarak USB modülasyonu kullanılır. 

Ayrıca , uydu çalışmaları sırasında, Lineer transponder içeren uydularda TX LSB, RX USB olarak yapılır. Ama dediğim gibi bunlar istisnai durumlar.

Peki , pırıl pırıl HiFi kalitesinde konuşabilmek varken, niye bu amatörler VHF UHF hatta GHz bandlarında SSB kullanmakta ısrar ediyor?

Cevabı yukarıda saklı.

Bir, FM çok geniş bir band kaplar. Bu da kullanılabilir aralıkları azaltır. Aynı anda konuşabilecek istasyon sayısını oldukça düşürür.

Düşünün ki 7 MHz bandında 7.00-7.200 kHz arası amatör band, Burada contest zamanı yüzlerde istasyon duyabilirsiniz. Eğer FM kullanılıyor olsaydı, 20 operatör ancak kullanabilirdi.

Ayrıca, cihazınızın ürettiği 100W'Lık bir gücü çok geniş bir aralığa yaymakta, çok daha noktasal bir aralığa sıkıştırmak menzili açısından da oldukça fark yaratır.

Bu yüzden her ne kadar, bazı amatörler tarafından SSB , sadece HF bandlarında kullanılıyor olarak bilinse de, özellikle DX yani uzak mesafe haberleşmesi yapan amatörler tarafından tüm amatör bandlarda kullanılmaktadır.

Bu yüzden, bulunduğunuz şehrin röleleri haricinde de bir yerlerle konuşabilmek, VHF'te bile birkaç bin km mesafeler gidebilmek istiyorsanız, mutlaka ama mutlaka, VHF ve UHF bandlarında da SSB çalışabilecek cihazlar edinmeye bakın.

Digital modları kullanabilen (DMR gibi) telsizler her ne kadar size daha teknolojik, daha eglenceli gibi gelse de, amatörlük CW ve SSB ile başlar.

Bir yatırım yapacaksanız bu yönde yapmanızı amatörlük açısından tavsiye ederim.

QRP HF Kit

Merhaba,
Bu yazim daha çok A sınıfı ya da B sınıfı olan amatörler için.
C sınıfı olanlar'ı da ilgilendiren kısmı var ama az.

Nedir peki.

Önce QRP nedir ona bakalım..
QRP düşük güç demektir. Ne kadar düşük?

 1-5W arası çıkış gücüne sahip cihazlar QRP, 0-1W arası cihazlar ise QRPp adını alır.

HF te konuşurken derinlerdne bir yerden sizi cağıran QRP bir istasyon duyarsanız önceliği ona verin.

Nedir peki QRP ve Normal istasyonlar arasındaki fark derseniz?

dBm cinsinden ifade edersek,
5Watt = 37 dBm yapar.
100W ise 50dBm

Genelde telsizlerin önündeki güç skalası her 6 db'de 1S değişecek şekilde ayarlıdır.
Yani adamın 59 gelmesi ile 58 gelmesi arasında 6dB fark vardır diyebiliriz.

Üstteki rakamlara bakacak olursak, aynı mesafede iki istasyon olsa, biri 100W diğeri 5W çıkıyor olsa, siz dinlerken birini , 59 duyuyor iseniz, diğeri 57 civari duyacaksınız demektir. Yani o kadar da kötü değil.
Hele karşıdaki QRP  taraf Yagi gibi kazançlı bir anten kullanıyor ise, bu kaybı telafi bile edebilir.


Bunları niye anlattım.

Normal 100Wlık bir HF telsiz almak bir çok amatör için, hele ki dövizin bu kadar yüksek olduğu dönemde oldukça zor bir iş.

Masrafları kısmak için daha düşük güçlü, hatta çoğunu kendimiz birleştirebileceğimiz HF kitlerinden alabilmemiz, bizi bu yükten kurtarırken, bir yandan da hem elektronik konusunda kendimizi geliştirmemizi, hem de B sınıfı amatörlerin 7 MHz te yasal olarak tek çıkış şartı olan , QRP ve kendi yapımı cihaz kuralına uyması açısından güzel.


Peki bu cihazlari nasıl elde ederiz..
İnternet'te araştırırsanız , bir çok kaynak, bir çok şema bulunabiliyor.

Ben bugün olaya biraz daha farklı bir yandan bakacağım.

http://shop.qrp-labs.com

Niye bu site..Niye diğerleri değil??

Yurt dışında çoğu amatörün ürün aldığı, çok başarılı CW kitleri olan bu firma, bir süredir tüm bandlarda çalışan bir de HF SDR radyo geliştiriyor.

E ama hala bahsetmek için yeterli bir gerekçe değil derseniz..

Bu ürünler Türkiye'de üretiliyor.

Evet, Muğla Dalyan'da yaşayan bu amatör Hans Summers TA4/G0UPL

Tasarımlarını dünyanın dört bir yanına Muğla'dan gönderiyor.

Kendisi ile birkaç ay önce bir mailleşmem oldu.
O zaman için, Türkiye'deki amatörlerin pek ilgisinin olmadığını, genelde yurt dışı çalıştığını, ancak , buradan alacak amatörler için, ücretsiz kargo, belki kısmı biraz indirim yapabileceğini iletti. Hatta ödemelerin kredi kartı paypal yerine banka havalesi ile olabilmesi de imkan dahilinde..

Size tavsiyem sitesini gezmeniz.  sadece 0-30 çalışan cihazlar değil, farklı bir çok tasarımı mevcut.
Hatta beacon kitleri 144 mhz e kadar çıkabiliyor.

En kısa zamanda SSB kitini çıkarmasını heyecanla bekliyorum.

73

EsHail 2 ile çalışmak için Transverter Yapımı

Merhaba,

Bir proje olarak basit bir transverter ile nasıl Oscar 100  uydusu ile çalışılabilir onu anlatmaya çalışacağım.

Aslında bu proje aynı mantık ile başka frekanslar için de transverter yapmaya uygun bir proje.

Projede kulanacağımız cihazlar;


HMC213 Mikser: GaaS bir mikser kartı.
1.5-4.5 GHz arası çalışabiliyor.
IF katı DC'den 1.5 GHz e kadar destekliyor. Fİyatı yaklaşık 18 USD.

HMC213 Mixer

SPF5189z 50 MHz- 4 GHz arası güçlendirici. Fiyatı yaklaşık 9 USD.

SPF5189z  LNA

ADF4351 35 MHZ 4400 MHz arası synthesizer. İçinde entegre VFO katı da olduğu için yazılımsal olarak programlanabiliyor. İstediğiniz frekansta çıktı üretebiliyor. (25 USD)



Programlamak için bir arduino ve 5V-3.3V voltage converter işinizi görecektir. İnternette konu ile iligl bir çok doküman mevcut. Bu yüzden fazla detaya girmiyorum.

Cihazın iki adet clock çıkışı ve bir opsiyonel external clock girişi mevcut. 

Cihaz üzerindeki frekans kararlılığını yeterli bulmayanlar ya da ghz mertebesinde çalışanlar için 10 MHz external Clock kullanmak faydalı olacaktır.

Bu konuda da Leo Bodnar  GPSDO tavsiye edebilirim. Şart değil ama, olması güzel olacak bir cihaz.

Bandpass filtre olarak ta, bakır boru kapaklarından yapılan çok ucuza filtreler imal edebileceğiniz gibi, bu linkte olduğu gibi hazır microstrip  filtre de kullanabilirsiniz. Fiyatı 8 dolar.

Temel olarak blok diagramı şu şekilde olacaktır.

İlk elemanımız Elimizde bulunan SSB cihazımızda kullanmayı tercih edeceğimiz IF frekansı.

28-50-144-430 gibi bir tercihte bulunabilirsiniz.

Öncelikle buradan gelen sinyali, Mikser katımızda kullanabileceğimiz kadar zayıflatmamız gerekiyor.

Bu yüzden 10 dB civarına düşürecek bir zayıflatıcıdan geçirmeliyiz.


Mikserin LO (Local Oscillator)  beslemesini bir Arduino ya da Pic ile kontrol edebileceğiniz ADF4350 ya da ADF4351 ile sağlıyoruz.
Eğer elinizde GPSDO yani, bir GPS alıcısından 10 MHz lik hassas sinyal üretebilecek external clock besleme var ise, ADF4351 de ürettiğiniz sinyali SPF5189Z ile mikserde çalışabilecek kadar güçlendirerek 2.4 GHz bandına ulaşabiliriz.
Peki değerler ne olacak?
28 MHz için   2400-28 =  2372 MHz
50 MHz için : 2350 MHz
144 MHz için : 2256 MHz
430 MHz için: 1970 MHz

Eğer bir harici 10 MHz kaynağınız yoksa ADF4351'in frekans kararlılığı frekans yükseldikçe bozulacaktır.
Bu durumda çift mikser kullanarak , örneğin 28 mhz için 1186 mhz x2  şeklinde katlanarak kararlılık biraz daha yüksek tutulabilir. İlave olarak bir HMC213 ve LNA kullanmanız gerekecektir.


Kabaca hesaplar isek,
Elinizde HF/V/UHF bir cihaz olduğunu var sayarsak,
60 dolara mal olacak bir proje.

GPSDO hariç olacak şekilde gayet uygun bir maaliyet.
GPSDO zaten, modern tum telsizlerin kullandığı bir teknoloji. Yeni nesil SDR radyoların tamamına yakını external reference clock girisine sahip.
Ayrica, eğer var ise kullandığınız neredeyse tüm, spektrum analyzer cihazları bu tür bir external clock ile tam kalibre olarak hassas frekans ölçümü yapabilmekte.
Yüksek frekans çalışan tüm amatörlerin elinde olması gereken demirbaş bir cihaz.

VHF Uzak Mesafe Görüşmesi

Çoğu amatör arkadaşımız VHF/UHF bandlarında şehiriçi görüşme yapabildiğini, arada sırada denk gelir ise komşu illerin rölelerine girebildiğini biliyor.

Peki size bundan çok daha fazlası olduğunu söylesem?

Bundan sonraki birçak makalede VHF (buna 50 mhz te dahil) uzak konuşma yöntemleri üzerine ipuçları vereceğim.
Özellikle, uzak mesafe denemeleri yaparken, gerek bilgi ve tecrübesinden gerekse vaktinden kullandığım için TA1D ya teşekkür ederim.


Kendisi ile Ankara-İstanbul, Ankara-Antalya QSO larını VHF 2m bandında gerçekleştirdik.


Yazımda geçen DX kısaltması , mors terminolojisinde mesafe, uzak anlamına gelir.  Amatör camia'da uzak mesafe haberleşmesine bu sebeple DX denir.



VHF ile uzak mesafe görüşebilmek için hangi şartların oluşmasını beklemeliyiz..
Hangi olaylar bizim QSO yapmamızda yardımcı olabilir, bunları inceleyeceğiz.

Birinci bilgi;  VHF 2m DX haberleşme için, genel çağrı frekansı FM de 145.500, SSB de 144.300 MHZ tir.
Ağırlıklı olarak 144.300 SSB kullanılmaktadır.

6m bandı için SSB 50.150 MHZ, 51.510 ise FM çağrı frekansı olarak gosteriliyor. 50 mhz tarafında fazla bir tecrubem olmadığı için bu kısım yanlış olabilir. 

Bildiğiniz gibi VHF ve üzeri frekanslarda bize uzak mesafe haberleşmede yardımcı olan Iyonosfer tabakasının pek işlevi kalmıyor..

Bilgileri hatırlamak açısından, HF (0-30 mhz) haberleşmelerde, antenimizden çıkan sinyal, değişik iyonosfer tabakalarına çarpar ve dünyaya geri yansır.
Yansıdığı toprak/ denizden tekrar yansır ve böylece gücünü tamamen kaybedene kadar dünya etrafında dolaşır..

Ancak VHF frekanslarda (50MHz ve üstü) iyonosfer bize çok yardımcı olmaz..
Antenimizden çkan sinyaller iyonosfer tabakasını geçerek uzay boşluğuna çıkar.


E peki nasıl daha uzaklara ulaşabiliriz???

Aslında şimdi söyleyeceğim 2 madde amatörlükte duvarınıza yazıp asmanız gereken bir madde..

1-)Kötü Cihaz ya da Kötü Şartlar yoktur.. Kötü anten vardır..
2-) FM modulasyonu ile uzak mesafe görüşmesi pek yapılamaz. SSB destekli cihaz edinmeyi;  APRS, DSTAR vs destekli FM modulasyonlu  teknolojik oyuncaklar edinmeye tercih edin. 

Kısaca, iyi bir anten ile başkalarının duymadığı sinyalleri duyar ve QSO yapabilirsiniz. Tabii anten tek başına yeterli olmayabilir. Başka şartlar da gerekli.

Bu şartlara kısaca Propagasyon şartları denir..

HF te Propagasyon yani yayılım şartları ağırlıklı olarak İyonosferin durumuna bağlı iken, VHF ve üzeri bandlarda daha farklı durumlar söz konusudur.

Bu şartlara geçmeden önce, VHF DX yani.. uzak mesafe VHF haberleşmesi için, %100 şart olmasa da , Yatay yani horizontal bir anten kullanmanız size çok fayda sağlayacaktır.

Sebebine gelince, dikey/vertikal antenler insan yapısı elektriksel gürültüden çok etkilenir. 
Yoğun QRM altında zaten zayıf gelecek olan sinyalleri duymanız oldukça zorlaşabilir. Bu yüzden horizontal anten kullanılması tavsiye edilmektedir.
Dünya genelinde kabul görmüş bu sebep yüzünden zaten konuşmaya çalışacağınız avrupalı istasyonların tamamına yakını Horizontal anten kullanacağından, Vertikal bir anten ile zatne bu istasyonların çok büyük bir bölümü ile haberleşemezsiniz.
Bir horizontal ve bir vertikal anten arasında yaklaşık 20 dB sinyal kaybı vardır.
Her 3 dB nin sinyal seviyesini 2 kat azalttığını göz önüne alacak olursanız, siz vertikal anten kullanırken , karşı tarafın horizontal anten kullanması pratikte birbirinizi duymayı imkansız hale getirecektir.

Devam yazılarımda propagasyon tiplerinden bahsdeceğim.