QRPP / QRSS Baken-Experimente



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Eine Zusammenfassung meiner 30m Baken Aktivitäten
seit Herbst 2004


Vor einiger Zeit wurde ich von Peter, DL6NL, über die Aktivitäten der "QRSS Ritter" aufmerksam gemacht, eine kleine Gruppe von Funkamateuren, die sich mit QRPP-Testsendungen zur Untersuchung der Ausbreitungsbedingungen im 30m Band beschäftigt. Wie das zweite "P" von QRPP aussagt, handelt es sich hierbei um Leistungen im Milli- und Mikrowattbereich. Um weitestgehend resistent gegen Störungen zu sein, werden Betriebsarten mit extrem langsamer Informationsübertragungsgeschwindigkeit verwendet, z.B. Telegrafie mit Punktlängen im Sekundenbereich. Der Begriff "Störungen" ist hier im weitesten Sinne zu sehen, d.h. es werden darunter auch Nutzsignale verstanden, deren Erzeuger sicher nicht die blasseste Ahnung haben, dass sie ein QRPP-Signal gerade zu nichte machen, denn hörbar sind diese in der Regel selten. Obwohl eine Textausendung, wie "Hellschreiber", sicher hübsch ausschaut, kommt es oftmals nicht unbedingt darauf an, Informationen zu übertragen. Ziel ist es vielmehr, das Vorhandensein des Signals überhaupt erst einmal eindeutig nachzuweisen. Dazu kann man einfache Bakensender mit einem leicht erkennbaren "Signalmuster" FM-modulieren, z.B. mit einer Dreieck- oder Rechteckschwingung.

Empfangsseitig werden soundkartenbasierende Spektralanalyseprogramme verwendet, die Dank FFT (Fast Fourier Transformation) und DSP (Digital Signal Processing) leiseste Signale aus dem Rauschen filtern. Die grafische Darstellung erfolgt im Frequenz-/Zeitbereich (um 90 gedrehtes Wasserfalldiagramm), wobei sich die vertikale Frequenzachse bei vielen Programmen dehnen läßt. Damit man z.B. den Strich eines 30s langen QRSS10-Morsezeichens (3 Punktlängen) in einer vernünftigen Breite am Bildschirm sieht, kann zusätzlich die Transportgeschwindigkeit in horizontaler Richtung justiert werden. Viele dieser kostenlosen Programme, wie z.B. ARGO, Spectran oder SpectrumLab sind im Internet downloadbar.

Mittlerweilen haben sich verschiedene Lösungen als Bakensender etabliert. Das Spektrum reicht hierbei von Quarzoszillatoren (z.T geheizte OCXO's), über den Epson Oszillator-Baustein SG8002 bis hin zu simplen parallelgeschalteten 74HC240-Gattern als PA. Wer mehr über die QRSS-Betriebsarten und die verwendete QRP-Technik wissen möchte, sollte auf folgenden Seiten einmal vorbeischauen:

QRSS-Seite von DL2WRJ
W0CH - What is QRSS
KA7OEI - QRSS and you
Schaltungen mit 74HC240 gibt es u.a. bei ARDF-Schweiz oder PY2OHH
QRP-TX mit Epson Oszillator SG8002
G0UPL's 30m Beacon Page
Fuzzy Modes and modern Digital Modes, ZL1BPU


Zum Informationsaustausch innerhalb der "QRSS-Knights"-Gruppe, leistet das Internet gute Dienste, ein weiteres Beispiel, wie Amateurfunk und Internet verträglich kombiniert werden können. Wer über die neuesten Experimente immer gut informiert sein will, sollte sich beim "e-mail reflector" von Johan, ON5EX anmelden, indem man eine e-mail an on5ex@pandora.de schickt. Johan ist übrigens auch der Manager, des Low-Power "Candle Light Contestes".

DL6NL bat mich, die Software des von mir entwickelten Keyboard Keyers CWKtiny so zu ändern, dass man es auch als Bakensteuergerät einsetzen kann. Nach einigen Monaten, schickte ich ihm einen ATMEL-Prozessor mit der neuen Software, die nun auch QRSS-CW mit 3-120 Sekunden Punktlängen beherrschte. Zu dieser Zeit wollte ich nicht wirklich an den 30m QRSS-Aktivitäten teilhaben, doch die im Laufe der Tage eintreffenden e-mails vom "Reflector", machten die Sache mehr und mehr interesant ...

Um die Software testen zu können, brauchte ich nun nur noch einen QRP-Sender. Ein einfacher Quarzoszillator, wäre vollkommen ausreichend, doch leider fand ich keinen Quarz der Frequenz 10,140.xxx MHz in der Bastelkiste. Einen solchen extra anfertigen zu lassen, ist nicht gerade preiswert und für ein so kleines Projekt unrentabel. Mir kam deshalb die Idee, zwei Oszillatoren mit leicht erhältlichen Quarzen zu nehmen und deren Signale zu mischen. Aus 6,144 MHz und 4 MHz wurde das Summensignal von 10,144 MHz additiv gemischt, immer noch ca. 4 kHz zu hoch. Ich hatte im Internet vom Super-VXO's mit mehreren Parallel-Quarzen gehört, der sich mit einem Drehko um bis zu 40 kHz (!) abstimmen läßt, ohne unstabil zu werden, so z.B. die Lösung von 7N3WVM. Da bei den langsamen Betriebsarten Driftabweichungen von 1 Hz durchaus auf dem Bildschirm sichtbar sind, sollte die ganze Geschichte möglichst stabil sein. Durch die Verwendung zweier XO's gab es nun auch zwei Driftursachen, wobei man schwer sagen kann, ob sich die Fehler beider addieren oder aufheben. Ich habe die XO's deshalb mit einem Gehäuse versehen und im Innenraum eine keramische PTC Heizscheibe (selbst regulierend bei 60C, Stromversorgung: 12 Volts) angebracht. Erste Tests am 12. Oktober 2004 ergaben nach der "Warmlauf-Phase" ausreichende Frequenzstabilität.




Der als Ringmischer verwendete "grüne Würfel" enthält vier Germaniumdioden und stammt noch aus der DDR-Produktion. Möglicherweise läßt er sich durch 4x 1N4148 oder besser Schottky-Dioden ersetzen. Weitere Einzelheiten sind dem Schaltbild und dem Bestückungsplan zu entnehmen. Auf Anfrage kann ich auch die Original-EAGLE-Files ( .BRD und .SCH) per e-mail zusenden. Was ich dazu unbedingt noch anmerken möchte ist, dass die hier beschriebene Bake spontan aus den in der Bastelkiste vorhandenen Teilen entstanden ist und deshalb nicht als Vorbild für den Nachbau dienen soll ! Sie ist also nicht unbedingt gerade das was ich mir wünschen würde, sondern das was ich habe :-)) Möglicherweise ist dennoch das eine oder andere Detail interessant.

Letztendlich entschloß ich mich die Keyer-Software komplett zu überarbeiten. Neben den Betriebsarten QRSS3, QRSS5 bis QRSS120 kamen noch DFCW (dual frequency CW), ein langsamer Hellschreiber Mode, Steuercodes zur Erzeugung von Rechteck-, Dreieck- und treppenförmigen Signalen, sowie später FSKCW hinzu. Für die neuen Modes mußte der Quarzoszillator FM-moduliert werden. Dazu habe ich ihn zusätzlich mit einer zur Kapazitätsdiode zweckentfremdeten Leuchtdiode ausgestattet, deren "Kapazität" von der Ausgangsspannung eines Digital-/Analog-Konverters gesteuert wird. Der Dateneingang des DAC kann mit maximal 5 dafür vorgesehen Prozessorleitungen verbunden werden, je nach dem, wieviele Frequenzschritte die Shift umfassen soll.

"QRSS Ritter" aus Europa und Übersee haben mein Bakensignal beobachtet und aufgezeichnet. Die besten "Snap Shots" kann man sich auf den Seiten EU-Reports und DX-Reports anschauen, außer den Bildschirm-Mitschnitten der HELL-Tests, die unter Slow Hell zu finden sind.


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