LightAPRS modülüyle ilk uçusu Mustafa TAN (TA2MUN) yaptı. Detaylar için buraya bakabilirsiniz. Güneşin yükselmesiyle modül uyandı, konum bilgisini gönderdi, akşam uykuya geçti ve ertesi gün yine anı şekilde çalıştı. Balonu igate olan bölgelerde Türkiye’nin doğu sınırına kadar 2 gün takip etme imkanımız oldu. İkinci uçuşu da ben yaptım. Yine detaylar için buraya bakabilirsiniz. Balonu 3 gün takip edebildim. Buraya kadar herşey çok güzel çalıştı. Asıl problem bu noktadan sonra başlıyor. Türkiye’den Çin’e kadar aprs igate neredeyse hiç yok. Eğer balon himalayaları geçemezse, igate olan bölgeye ulaşamadığı için balona ne oluğu ile ilgili hiçbirşey öğrenemiyoruz. Bu sebeple artık WSPR kullanmaya karar verdim. (WSPR hakkında bilgi sahibi değilseniz WSPR Nedir? konulu yazıma bakabilirsiniz. )
Jason Milldrum (NT7S) ın 10 Milliwatt Si5351A WSPR Beacon konulu yazısını örnek alarak basit wspr transmitter testi yaptım. Blok diyagramı aşağıdaki şeklilde.
Bu yapıda saat senkronizasyonu için seri porttan bilgisayara bağlantı yapıyoruz. Bilgisayar üzerinde python scripti ile Unix time bilgisini, seri porttan arduino ya aktarıp, saat senkronizasyonu yapıyoruz. Arduino kodunda belirttiğimiz çağrı kodu, grid kodu ve çıkış gücü bilgilerini encode ederek si5351 ile 14.097100 Mhz frekan iletmesini sağlıyoruz. Burada dikkat etmemiz gereken bir konu var. Si5351 in çıkışında kare dalga üretiliyor. Low Pass Filter aracılığı ile hem sinüzoidal dalgaya çevirip hem de filtrelememiz gerekiyor.
NT7S, 7 elemanlı büyükçe bir filtre kullanmış. Bukadar büyük ve ağır filtreyi pikobalon ile uçurma şansımız yok 🙂 bu yüzden Michael Hojnowski nin 3 elemanlı smd filtre tasarımını denemeye karar verdim. Frekansa uygun filtre hesaplaması için www.wa4dsy.net/filter/filterdesign.html adresindeki hesaplama progframını kullanıyoruz.
Filtre şeması ve hesaplanan değerler aşağıdaki gibi oluyor.
Filtrenin kayıp şeması aşağıdaki şekilde.
Burada bir nokta dikkatimi çekti. WSPR için 20m bandını yani 14.097100 Mhz kullanmayı planlarken filtre 13.50 Mhz de 0.2 Db kayıp oluşturmaya başlıyor. 10 miliwatt çıkış gücü için 0.2 Db çok büyük bir kayıp olduğunu farkettim. Yaptığım araştırmalar sonucunda 2. harmoniği ve üzerini kesebilmek için hesaplama yaparkan cutoff frekansı olarak çıkış frekansının 1.8 katının kullanıldığını gördüm. Yani kabaca 14 mhz çıkış için cutoff frekansı olarak 25 mhz seçilmesi gerekiyor. Bu sayede 14 mhz de kesintisiz çıkış sağlanırken 28 mhz deki 2. harmonik kesilmiş oluyor. Aynı hesaplama aracıyla filtreyi yeniden tasarladım.
Yukarıdaki hesaplamada görüldüğü gibi artık 14 mhz de hiç kayıp yokken 2. harmonik olan 28 mhz de yaklaşık 5 db kayıp var. Bu da benim için fazlasıyla yeter 🙂 Ayrıca hesaplamada çıkan bobin ve kondanstör değerleri tam değer olmadığı için yakın değerler seçtim. L1 için 470nH, C1 ve C2 için 180 pf. Bunun pratikte nasıl etkisi olacağını görmek için filtreyi toplayıp test etmeye karar verdim.
Yukarıdaki resimde de görüldüğü gibi filtreyi basitçe lehimledim. Anten için 5 metre bobin teli kullandım. NT7S in bloğunda paylaştığı arduino ve python kodunu kullanarak testlere başladım. SDR# programı için gerekli ayarlamaları yaptıktan sonra sinyal göndermeye başladım.
Birçok harmonik görünüyor. Normalde bukadar harmonik kabul edilemez ama çıkış gücünün 10 miliwatt olması sebebiyle kabul edebiliriz 🙂 WSPR-X programıyla testlere başlıyorum.
Her seferinde sinyalin sorunsuz çözüldüğünü görebilirsiniz. Sistemi batı yönüne kurup bir gece boyunca çalıştırdım. Ama malesef sonuç alamadım. NT7S de yazısında bir gün boyunca çalıştırdığını ve alacakaranlık saatlerinde sinyal iletimini başardığını yazmış. Muhtemelen Erzurum’da havanın çok kötü olmasından kaynaklanıyor ama en azından sistemin çalıştığını biliyorum. Bu yeni sistemi LightAPRS modülüme dahil edip igate açısından ölü bölgelerde de balondan haber almak istiyorum.
