Lo Xiegu G90 è una radio portatile HF sdr, che io decisi di prendere come mia prima stazione HF, sapendo che avrei operato soprattutto in mobilità. Non avendo un’antenna fissa decente, da casa la utilizzo soprattutto per fare modi digitali, che riescono ad andare a buon fine anche con un’antenna stilo piazzata sul balcone. Quando si lavora in FT8, FT4 o WSPR è importante utilizzare le frequenze esatte destinate a tale scopo (chiaramente diverse per ogni banda) e su questo ci può aiutare un programma come WSJT-X. Per non andare ad inserire ogni volta le frequenze manualmente sulla radio, possiamo usare il cavo CAT che è fornito in dotazione ed un programma che sia in grado di comunicare con la radio, ad esempio FLRIG.
Quando si collega il cavo CAT dello Xiegu ad un PC Windows, spesso viene presa automaticamente da Windows Update, l’ultima versione disponibile dei driver del chip FTDI presente all’interno del cavo stesso. Il problema è che questa versione dei driver presente su windows update non va bene, quindi bisogna andare a scaricare la versione 2.08.24, che possiamo andare a scaricare da qui andandola a sostituire in gestione dispositivi.
Un altro problema che ho incontrato su Windows 10 è che la versione di FLRIG più recente non dialogava con la radio e ho provato a ritroso tutte le versioni precedenti fino ad arrivare alla versione 1.4.7 (tutte le versioni precedenti di FLRig le trovate qui). Nessun problema invece su Linux nell’utilizzare l’ultima versione di FLRig.
Di seguito riporto i parametri con cui ho configurato FLRIG per farlo funzionare con lo Xiegu G90 su Windows 10 (dovrete solo adattarla alla vostra porta COM):
Un altro problema che mi ha dato filo da torcere (facendomi credere che il problema fosse software) è che lo spinotto jack del cavo CAT dello XIEGU spesso non entra bene nella radio, perché ostacolato dal telaio della maniglia (quindi accertarsi che entri bene oppure limare leggermente i bordi esterni dello spinotto o quelli interni della maniglia):
Mi sono appassionato allo studio del CW e fortunatamente sono venuto a conoscenza del fantastico gruppo Telegram CW QRS Italia, un gruppo costituito da radioamatori appassionati del CW che eroga gratuitamente e periodicamente un corso base ai neofiti, a velocità ridotta (da cui il nome QRS). Al momento è in corso la Settima edizione del corso base (di cui faccio parte come studente). Arriva un momento del corso in cui, dopo aver fatto tanto, ma tanto ascolto, finalmente è possibile iniziare ad usare il tasto, meglio se verticale per chi è alle prime armi, al fine di impararne la tecnica di utilizzo (movimento del polso, postura, rispetto dei tempi dei dit e dah).
Se non si ha a disposizione una radio o un keyer, si può utilizzare il PC per fare pratica di trasmissione. In rete si trovano diversi programmi, da scaricare ed eseguire sul PC, oppure piattaforme online (quindi senza installare nulla), come l’ottimo sito LCWO, che consente sia di imparare ad ascoltare i caratteri del CW, sia di fare pratica trasmissione, nonché di tenere traccia dei propri progressi.
Questi strumenti per PC richiedono l’interazione con il mouse per la trasmissione (in genere si clicca col tasto sinistro del mouse su un grosso pulsante virtuale per simulare la pressione del tasto cw verticale). L’uso del mouse però fa perdere il piacere della trasmissione con il tasto telegrafico e non ne consente di imparare la tecnica.
Dal punto di vista puramente elettrico, il tasto cw verticale non è altro che un contatto pulito di tipo on/off, che non richiede alcun tipo di alimentazione elettrica. Ma anche il micro-pulsante che effettua il click sinistro del mouse è un contatto pulito on-off.
Come facciamo quindi a collegare il tasto verticale cw (che in genere ha un attacco jack da 3,5) ad un computer? Semplicemente hackerando un mouse, ovvero aprendolo e andando ad intercettare i due morsetti dello switch del pulsante sinistro del mouse. Tutto questo senza minimamente andare alterare il tasto verticale o il suo cavetto (magari abbiamo un pezzo da collezione che non intendiamo rovinare). Il risultato finale sarà un mouse con un ingresso jack.
Il materiale occorrente è il seguente: un mouse usb, un cavetto stereo dotato di presa jack femmina da 3,5 pollici, un saldatore, un tester. Per il tasto verticale potrebbe bastare un cavo con un jack mono, ma per uno sviluppo futuro vi conviene prenderlo stereo (cosi da poter collegare eventualmente un paddle iambico al posto del verticale, andando a coinvolgere anche il click destro).
Andiamo a spellare i 3 fili del cavetto stereo (sono 3 se il jack è stereo) e collegate il vostro tasto verticale alla presa jack del cavo e cercate di capire con un tester (tramite il test di continuità) quali sono i due fili coinvolti nella pressione del tasto cw verticale: sono questi i due fili che andremo a saldare lì dove è saldato il micro-switch del tasto sinistro del mouse. Il terzo filo che non è coinvolto con il tasto verticale, per adesso isolatelo tenendolo da parte. Personalmente ho preferito sacrificare la rotella del mouse per far passare il cavo di interfaccia dentro il mouse, ma nessuno vi vieta di fare un buco nella scocca laterale del mouse.
Una volta effettuate le due saldature, ricordiamoci di fissare in qualche modo alla scocca del mouse, il cavo che abbiamo aggiunto, in modo da evitare che eventuali sollecitazioni meccaniche effettuate sul cavetto di interfaccia, arrivino fino alle due saldature, danneggiandole.
Andiamo a richiudere il tutto, colleghiamo il verticale al “cw-mouse” ed il cw-mouse al pc. Posizioniamoci con la freccetta del mouse sul pulsante virtuale di trasmissione dell’app che stiamo usando ed il gioco è fatto. Buon allenamento!
Nel prossimo articolo vi farò vedere come interfacciare il tasto cw verticale ad un iPhone (o iPad), sempre attraverso l’uso del mouse hackerato (cwmouse).
Probabilmente avrete già sentito parlare di antenna Random Wire: un semplice spezzone di filo elettrico unipolare, idealmente molto lungo, da un lato attaccato ad un palo o ad un albero e all’altro collegato solo al polo centrale (detto anche polo caldo) del nostro rtx, spesso usata come antenna di compromesso o di fortuna, quando non è possibile installare un dipolo o antenna più performante, oppure utile in caso di attività radio improvvisate effettuate in portatile.
Il termine random però non deve trarci in inganno: non si tratta meramente di prendere a casaccio un filo di “qualunque” lunghezza ed attaccarlo alla radio.
In linea di principio, più sarà corto il nostro cavo, meno saranno le bande su cui sarà possibile sintonizzare il nostro rtx, mentre non sempre sarà vero il contrario: non è detto che più lo facciamo lungo a piacere, più saranno le frequenze ascoltabili.
Un radioamatore o swl incuriosito dalla randomwire, potrebbe essere tentato di comprare una matassina di 10 o 20 metri esatti di cavo unipolare e scoprire con amarezza che non riceve assolutamente nulla ed il motivo è presto detto.
Nella decisione della lunghezza del cavo unipolare da impiegare come antenna Random Wire ci sono due regole fondamentali da seguire:
– la lunghezza minima del cavo deve essere almeno¼ d’onda della banda più bassa che si desidera ascoltare (se ad esempio voglio fare ascolto su 40metri, la lunghezza minima del cavo deve essere almeno 10m ossia ¼ di 40m, di più si, di meno no);
– la lunghezza effettiva del cavo non deve essere un multiplo preciso del ¼ d’onda, di 1/3, di ½ o dell’onda intera che vogliamo ascoltare (ad esempio, se voglio ascoltare sui 40 metri il cavo non deve mai essere esattamente di 10,20,30 o 40 metri). Se infatti il cavo dovesse essere lungo un multiplo della lunghezza d’onda e delle sue armoniche, l’impedenza vista dalla radio sarebbe così alta tale da rendere impossibile la ricezione o trasmissione.
In rete si trovano alcune tabelle già pronte con le lunghezze consigliate, ma spesso si tratta di valori espressi in piedi anziché in metri e comunque riferiti alle frequenze del bandplan americano.
Mi sono imbattuto in questo sito https://udel.edu/~mm/ham/randomWire/ che, anziché darci la tabella pronta, permette di eseguire un codice in linguaggio C o in MATLAB, scritto dal collega Mike AB3AP, adattabile in base alle nostre esigenze. In particolare mi sono concentrato sul programma scritto in C.
Questo programma non fa altro che tracciare un grafico che appunto segue le due regole descritte sopra: il requisito di lunghezza minima e il requisito di evitare la lunghezza della mezz’onda e le sue armoniche (di default fino al quarto ordine).
Per la precisione, il programma in C genera un output di testo con le frequenze delle armoniche “fastidiose”, quelle da evitare. Col programma gnuplot (liberamente scaricabile) è possibile trasformare questi valori in un grafico, di più facile comprensione.
Dalle prove effettuare dal collega AB3AP, come potete vedere dal suo sito, risulta evidente che sia fisicamente impossibile realizzare un’antenna randomwire capace di sintonizzare contemporaneamentetutte le bande da 6m fino ai 160m, mentre è possibile realizzare un’antenna che vada dai 10 ai 160 m con un cavo di lunghezza 135 piedi, ossia 41,148 metri (i valori riportati in quel sito però si riferiscono al bandplan americano, che per alcune bande differisce dal nostro).
Come regola generale, più bande si vogliono ascoltare con lo stesso cavo, maggiore sarà la probabilità di “conflitti” tra le armoniche.
Ho preso il codice in linguaggio C realizzato dal collega radioamatore Mike AB3AP e l’ho adattato al nostroBandplan IARU HF Regione 1 e al nostro sistema di misura (in cui le lunghezze sono espresse in metri anziché in piedi), in modo che lo possiate liberamente adattare alle Vs esigenze (ad esempio eliminando o restringendo alcune bande di vs interesse). Potete scaricarlo da qui
Ho dovuto parimenti adattare anche il file di configurazione di gnuplot rw.gnu, che invece potete scaricare da qui.
Stralcio del codice RW.C scritto da AB3AP e da me adattato
Il codice di esempio da me modificato, vi considera come banda più bassa quella dei 40metri, ma se volete siete liberi di modificarlo aggiungendo le bande 60,80 e 160 semplicemente togliendo i caratteri “/*” che servono a commentare quella riga specifica.
Ricordate inoltre di modificare il valore della variabile loFreq_Mhz che rappresenta, il valore del limite inferiore , espresso in MHz, della banda più “lunga” che vogliamo ascoltare (in questo caso 7Mhz per i 40metri).
Compilate il codice sorgente in modo che rw.c diventi rw.exe
Aprite il prompt dei comandi e digitate:
rw.exe > f
in questo modo l’output del programma anziché andare a video andrà a finire nel file di nome “f”
assicuratevi di avere installato gnuplot e di avere messo nella stessa cartella in cui è presente il file “f” anche il file di configurazione “rw.gnu” creato ad hoc per questo scopo.
lanciare il comando:
gnuplot rw.gnu
questo comando vi produrrà il file f.png, il grafico in cui le zone colorate sono quelle da evitare, mentre le zone bianche sono quelle consigliate per scegliere la lunghezza del nostro filo.
Ad esempio, questo è il grafico che si ottiene per una randomwire capace di fare dai 10 ai 40metri
questo grafico rispetta perfettamente le due regole fondamentali che abbiamo citato prima: si evince che un cavo di 11 metri di lunghezza è adatto a ricevere e trasmettere in 40m mentre non lo sarà un cavo da 10,20,30 e 40 o un cavo più piccolo di 10 m (che sarebbe appunto ¼ di 40m).
L’autore del programma in C, nel file di esempio, ha tenuto conto delle armoniche fino al 4 ordine, ma lo ha impostato in maniera tale, che se vogliamo essere più pignoli, possiamo aumentare il numero di ordine delle armoniche di cui tenere conto (cambiando il valore di stop nell’ultima riga di codice).
Vediamo ad esempio cosa succede se considero le armoniche fino al 7 ordine per una randomwire fino a 40 metri:
dal confronto con il grafico precedente, sembra che siano comparsi nuovi valori da evitare in alcuni intervalli, ma 11 metri di cavo sembrano ancora un valore accettabile.
A titolo di esempio, proviamo a vedere cosa accadrebbe se volessi considerare anche la banda dei 60 e degli 80m (tenendo conto solo delle prime quattro armoniche):
Come potete vedere, il grafico si infittisce (aumentano le collisioni tra le armoniche): un possibile cavo candidato, per operare fino ad 80m, potrebbe essere di lunghezza 21 metri.
Chiaramente la lunghezza del cavo non è l’unico fattore da tenere in considerazione, i valori potrebbero essere influenzati dall’altezza del cavo rispetto a terra o dalla modalità con cui viene posato (orizzontale o slooper o verticale).
Se avete problemi di ROS alto in fase di trasmissione, potrebbe essere opportuno installare un radiale di messa a terra, quindi collegato alla massa della radio, di lunghezza pari al ¼ d’onda della frequenza sulla quale volete trasmettere.
Ricordatevi di non esagerare con le potenze di trasmissione perché nella random wire, l’elemento radiante è collegato direttamente al polo caldo della vs radio, quindi se sparate 100W di potenza ve li troverete direttamente in casa a pochi centimetri da voi e credo che non faccia proprio bene alla vs salute. Nessun problema invece per il QRP in portatile (la mia attività preferita).
Da quando ho scoperto il WSPR e da amante del QRP, non faccio altro che esperimenti (anche in collaborazione con il collega Claudio IK1ICF) per migliorarne sia la ricezione che la trasmissione, fermo restando che, sia io che lui, abbiamo problemi di antenne (non possiamo installare antenne HF sul terrazzo condominiale), quindi dobbiamo arrangiarci come meglio possiamo.
Per la ricezione domestica, come ho già scritto in un articolo precedente, utilizzo un sistema con Raspberry Pi4 collegato ad un’antenna HF loop indoor (MLA30+), tramite chiavetta SDR. chiaramente questo non è l’unico sistema per ricevere, anzi nel mio caso è un sistema che ha molti limiti a causa della posizione infelice del mio QTH e del fatto di non poter installare antenne HF sul terrazzo; riesco a ricevere decentemente la sera sui 40m ma sulle altre bande molto meno (colpa dell’antenna sicuramente). Trattandosi comunque di un sistema portatile, autonomo, alimentato a batteria (powerbank) il consumo è irrisorio ed il rendimento in ricezione aumenta se cambio il QTH di installazione.
Anche per la trasmissione esistono modi differenti (stazione HF fissa, stazione HF portatile, Raspberry, Arduino…) e ho cercato anche in questo caso di ottenere una soluzione portatile a bassoconsumo, che potesse rimanere accesa per diverse ore consecutive, senza impegnarmi inutilmente la radio HF e tale da non richiedere molto tempo ogni volta per montare e smontare il tutto.
Esistono trasmettitori WSPR basati sia su Raspberry che su Arduino. Questi programmi, facilmente reperibili in rete, producono però un’onda quadra di bassissima potenza, pertanto è necessario sia amplificarle che compiere un filtraggio per “ammorbidire” l’onda prodotta ed abbattere le armoniche.
Inoltre, dato che la trasmissione WSPR deve avvenire allo scoccare esatto di un multiplo pari dei minuti dell’ora UTC (es. 14,00 14,02 …) è necessario avere un orologio perfettamente sincronizzato con l’ora atomica mondiale e questo lo si può fare o tramite il protocollo NTP (avendo a disposizione Internet, cosa non sempre scontata) oppure tramite GPS (in questo caso la connessione Internet non è necessaria, un vantaggio in più per la portabilità del sistema). Se trasmettiamo fuori sincronia temporale non ci decodificherà mai nessuno, nemmeno con 100W.
Dato il costo attualmente troppo elevato dei moduli Raspberry, ho cercato soluzioni alternative eventualmente basate su Arduino e mi sono imbattuto in questo spettacolare progetto che è RFZero, una scheda praticamente già pronta e di grandi potenzialità, realizzata da radioamatori per i radioamatori, capace di trasmettere beacon in tantissimi modi (WSPR, FT8, FT4, FST4, FST4W, CW …) e non solo in HF (il produttore dichiara fino a 300MHz).
La scheda RFZero (arrivatami direttamente dalla Danimarca, da uno dei suoi ideatori OZ2M) viene accompagnata da alcuni led di colore diverso, che non è indispensabile montare (un led per l’accensione, un led per il gps, un led per segnalare la trasmissione in corso): meno cose mettiamo e meno consuma. L’alimentazione della board (e la programmazione) si effettua tramite connettore USB-C. La scheda è fatta veramente bene, un layout pulito e saldature impeccabili: si vede subito che non è roba cinese.
Esistono sul sito programmi già pronti (come appunto il trasmettitore WSPR) che sono solo da configurare, oppure è possibile sviluppare programmi propri con l’IDE di Arduino.
Questa scheda ha già il connettore SMA per collegarci l’antenna GPS esterna (da prendere a parte, mentre il modulo GPS è già a bordo della scheda) ed il connettore SMA per la RF Out, nonché tutta una serie di interfacce GPIO per comandare attuatori vari (ed esempio per gestire lo switching dei filtri, delle antenne da usare…) ed è prevista persino una predisposizione per collegare una batteria in modo da mantenere in memoria l’almanacco GPS anche quando lo spegniamo (con l’almanacco in memoria è più facile riagganciare il segnale gps le volte successive, se avvengono a breve termine).
Anche in questo caso la scheda produce un’onda quadra, che sarà necessario filtrare con un apposito filtro passa basso da realizzare o acquistare separatamente.
Dato che sono un po’ pigro per costruirmelo da solo, ho cercato e trovato in rete un filtro passa basso “cinese”già pronto per i 20-30-40m, dotato di due connettori BNC, uno d’ingresso ed uno di uscita ed inoltre dotato di due commutatori manuali per effettuare il cambio di banda.
Successivamente ho ordinato un’antenna per segnali GPS con connettore SMA e iniziato ad arrangiare le cose inizialmente in una scatola di derivazione che si è rivelata subito essere decisamente piccola (mea culpa). Il filtro non poteva essere inscatolato, sia per mancanza di spazio, sia perché richiede una commutazione meccanica manuale per il cambio banda.
Il sistema da collegare quindi era abbastanza semplice:
Tramite il programma RFZero Manager ho configurato i parametri del mio trasmettitore, inserendo il mio callsign, il mio locatore (volendo si può settare in automatico in base al gps) e la sequenza desiderata di trasmissione:
I primi test per me sono stati decisamente deludenti: la potenza di segnale emessa dalla board RFZero è davvero irrisoria (intorno ai 2mW): forse può bastare a farsi sentire per chi trasmette lontano dalla città (e dai rumori da essa generati) ed ha un’antenna HF fatta a regola d’arte, ma nel mio caso erano totalmente insufficienti a farmi ricevere dai colleghi in ascolto.
Si è reso pertanto necessario ordinare un piccolo amplificatore HF RF: inizialmente ne avevo ordinato uno da 5V +20db che però si è rivelato essere ancora insufficiente, quindi ne ho preso un altro da 2W +33db: questo modulo però richiede una alimentazione da 12V. Per mantenere la portabilità del sistema e consentire l’alimentazione tramite powerbank, ho acquistato un convertitore DC-DC 5V-12V, alimentato sempre tramite USB (a discapito di un maggior consumo).
Ho collegato pertanto l’uscita RF di RFZero all’ingresso dell’amplificatore e l’uscita dell’amplificatore, al filtro passa passo 20-30-40m.
Inizialmente ho testato tutto il sistema con i componenti messi provvisoriamente per terra in casa (le antenne GPS e HF sono fuori sul balcone):
poi ho letto sul sito di RFZero che questi sistemi funzionano meglio quando messi in una scatola metallica: su suggerimento di Claudio IK1ICF, esperto “riciclatore” di elettronica, ho smontato un vecchio decoder satellitare che avevo conservato anni fa per precauzione (secondo il principio ben noto del “può sempre servire qualcosa”) e finalmente è arrivato il suo momento di essere nuovamente utile, trasformato in trasmettitore WSPR, sistemando per bene le schede con i distanziatori dal piano di appoggio ed i cavi con le fascette.
Dal case escono solo 4 cavi, due per le antenne (GPS+HF) e due per l’alimentazione (di RFZero e dell’amplificatore RF).
Una volta collegata l’alimentazione ed agganciato il segnale GPS (per sincronizzare l’ora), il sistema attende la prossima finestra temporale utile per trasmettere in WSPR sulla frequenza da noi programmata.
Questi sono i contatti che mi hanno ricevuto nel giro di poche ore di prova in 20 e 30 metri:
Nel primo giorno di prova ho notato che il sistema è abbastanza efficiente sui 20m, accettabile sui 30 M, mentre sui 40m nessuno mi ha ricevuto.
Il giorno successivo, lasciandolo lavorare più ore in 20m, anche di notte, ho ottenuto questi riscontri di ricezione:
In tutte le mie prove di trasmissione WSPR effettuate finora sui 20M (e non solo con questo sistema, ma anche quando trasmetto con la radio XIEGU G90) ho notato uno skipHF che non mi consente di raggiungere i colleghi più vicini al mio QTH.
L’antenna che ho utilizzato è la FireWire prodotta dal collega IW2EN, messa in modalità slooper sul balcone più lungo che possiedo. Però io sono al secondo piano con i palazzi di fronte. Questa antenna non richiede accordo ed ha un ROS basso sulle bande che mi interessano quindi non devo preoccuparmi ogni volta di tarare l’antenna o che un rientro di RF mi danneggi tutto il sistema (parliamo comunque di potenze irrisorie). Chiaramente l’utilizzo di un’unica antenna filare multibanda messa su un balcone, comporta l’accettazione di compromessi.
Il sistema può essere programmato per fare automaticamente alcune bande la mattina ed altre la sera, eventualmente anche alternandole ogni 2 minuti (es 20-30-20-30-…) solo che col filtro che ho messo io sono costretto ad adottare una programmazione più rigida (le bande di lavoro del filtro le posso cambiare solo agendo meccanicamente sugli interruttori dello stesso: le fascette sporgenti dal retro del case servono proprio a variare la posizione degli interruttori senza smontare il coperchio).
Tuttavia, con qualche modifica, si potrebbero sostituire i due interruttori meccanici presenti sul modulo filtro con dei relè eccitabili dalla RFZero stessa.
Di modifiche se ne potrebbero fare tante, come ad esempio aggiungere un display o una ventola nel case metallico per raffreddare il dissipatore del modulo amplficatore, oltre al fatto scontato di utilizzare un’antenna migliore.
Il punto di forza di questo sitema basato sulla board RFZero è la versatilità: se un domani vi siete stufati di fare WSPR e volete provare a fare un beacon in CW o FT8 o FST4 basta semplicemente cambiare il programma (dopo esservi salvati la configurazione di quello vecchio per richiamarlo al volo in un secondo momento).
Inoltre se un giorno vi va di fare attività WSPR in portatile, basterà collegare un’antenna ed un powerbank: il locatore trasmesso può essere impostato per essere dinamico in base alla vs posizione gps, cosi non dovete portarvi il pc appresso per cambiare la configurazione ad ogni spostamento.
Purtroppo per esigenze di “armonia” familiare, non mi è consentito tenere fili volanti in giro per casa pertanto questa non può essere una stazione di trasmissione WSPR permanente.
Se vi capita di ricevermi in WSPR in 20 o 30 metri, con una potenza di emissione dichiarata di 2W, molto probabilmente il segnale proviene da questo sistema che ho descritto.
Come sempre, critiche e suggerimenti sono ben accetti, io sono ancora alle prime armi come OM.
Aggiornamento del 21/05/2023
Dopo aver scritto questo articolo ho fatto qualche piccola modifica: – ho saldato sulla RFZero tutti i led che mi avevano fornito con la scheda (servono molto a capire se sta funzionando, se sta trasmettendo, se ha agganciato o meno i satelliti); – ho messo una batteria tampone (2 pile stilo AA) per mantenere in memoria l’almanacco GPS, in modo da non dover attendere tempi lunghi ogni volta che lo stacco per fare qualche piccola modifica al codice, in attesa che riagganci i satelliti; – ho preso un filtro passa basso con più bande (10-15, 17-20, 40, 80): questo lo posso comandare tramite un selettore rotativo, solo che richiede un’alimentazione aggiuntiva di 12V per far funzionare i relè che ci sono a bordo della scheda; – ho dovuto sostituire, dopo appena 20gg, il modulo amplificatore di potenza che si era bruciato: probabilmente è stata colpa mia che ho cambiato banda sul filtro mentre stava trasmettendo.
Nonostante tutto, la mia antenna attuale, nel mio QTH attuale, mi rende bene solo sui 20m e con uno skip notevole.
Come al solito, premetto che sono un neofita, quindi potrei scrivere cose errate e nel caso ciò fosse vero, vi prego di correggermi.
In questo articolo vi racconto come ho impostato il mio Anytone 878 UV Plus II, per inviare un beacon APRS analogico, con la mia posizione geografica, alla Stazione Spaziale Internazionale, in un momento di passaggio favorevole rispetto al mio QTH, utilizzando l’Anytone con la sua antenna originale ed alla massima potenza permessa da questo apparato portatile funzionante a batteria (ossia 7W in VHF).
Non ho usato quindi antenne direttive, come fanno i più esperti, ma il semplice “gommino” originale di questa antenna.
Sono stato fortunato per riuscirci al primo tentativo? Potrebbe essere, però prima di fare questo tentativo ho cercato di documentarmi e di prepararmi al meglio, anche perché le occasioni favorevoli di passaggio accadono solo in determinati giorni e a determinate ore, che non sempre potrebbero essere compatibili con le nostre abitudini.
Come potete vedere voi stessi da questa pagina ufficiale ci sono diversi modi per entrare in contatto con la ISS, uno di questi è il packet radio, sulla frequenza VHF 145.825 Mhz (sebbene esista anche la frequenza UHF 437,550 che non ho ancora provato).
In questa mia prima esperienza via radio con la ISS mi sono concentrato esclusivamente sulla trasmissione della mia posizione, però volendo si potrebbe fare un QSO in APRS con altri radioamatori tramite la ISS (infatti ci sono stati due radioamatori, IW6PUA e IZ1MHY, che hanno risposto al mio beacon di prova, che ringrazio, anche se non me ne sono accorto subito, ma solo dopo, tramite il sito di ariss).
C’è da fare una piccola premessa: la ISS è una stazione spaziale ad orbita terrestre bassa, viaggia ad una velocità media di 27.600 km/h, ad un’altitudine compresa tra 330 e 400km (fonte Wikipedia), in altre parole non è geostazionaria, ma viaggia molto velocemente sulla propria orbita e non sempre è “visibile” dalla nostra posizione.
Ci sono varie app, sia per Android, che per iOS, che permettono di visualizzare il crono-programma dei prossimi passaggi della ISS, visibili dalla nostra posizione geografica.
Personalmente ho utilizzato il programma “ISS Detector” per iOS. Questo programma permette di conoscere data e ora dei prossimi passaggi e l’angolo di elevazione (e non solo della ISS, ma è possibile eventualmente acquistare il pacchetto di tutti i satelliti radioamatoriali) in base alla posizione in cui vi trovate.
Un punto di forza di questa app è che, tramite la funzione RADAR, con la realtà aumentata. è possibile farsi orientare dalla fotocamera del vs telefono per individuare la posizione in cui guardare per “vedere” la ISS, così potrete capire verso dove puntare la vs antenna (nel caso in cui vogliate usare una direttiva).
Facendo alcune ricerche [1] , ho letto che c’è una buona probabilità di contattare la ISS tramite APRS quando c’è un angolo di elevazione di almeno 20°.
Nel mio caso di ieri, 1 Febbraio 2023, c’era una finestra temporale di passaggio di 4 minuti, dalle 18.33:27 alle 18.37:28 (ora locale, non UTC), dal mio QTH JN80PL, con un angolo di elevazione massimo di 63.3 ° questi almeno erano i dati che mi ha comunicato l’app ISS Detector.
Bisogna in primis accertarsi che il digirepeater a bordo della ISS sia attivo nel momento in cui vogliamo tentare la trasmissione del beacon (per avere subito riscontro). Per fare questa verifica, basta andare sul sito http://ariss.net/ e verificare se altri radioamatori sono passati di recente. (potrebbero capitare alcuni periodi in cui il sistema è in manutenzione, quindi in quel caso è inutile tentare).
Abbiamo detto che la frequenza RX/TX dell’ APRS della ISS è 145,825 MHz. Poichè la ISS viaggia ad una velocità media di 27.600km/h, c’è da tener conto dell’effetto doppler, compensandolo sia in fase di avvicinamento (AOS=Acquisition Of Signal), che in fase di allontanamento (LOS=Loss Of Signal).
In questo pdf [2] molto interessante, che vi consiglio di leggere tutto, a pagina 16, ci sono scritte le frequenze da programmare sulla nostra radio per portare in conto l’effetto Doppler:
Il “trucco” quindi sta nel memorizzare sul nostro Anytone, mettendo mano al codeplug, questi tre canali, da utilizzare in successione. Quando l’osservazione della ISS sta per “sorgere” (con un angolo di elevazione favorevole, di almeno 20°) usiamo il canale AOS, quando sta a metà strada (elevazione massima) usiamo il canale TCA, quando sta in fase di allontanamento, ovvero per “tramontare”, usiamo il canale LOS. Se vi create questi tre canali e li inserite in una “ZONA” del vs Anytone, li potrete richiamare agevolmente in successione con la rotella. Le prossime immagini si riferiscono al mio codeplug versione 2.05.
Sentitevi liberi di replicare le mie stesse impostazioni: non sto dicendo che siano quelle giuste in assoluto, ma nel mio caso hanno funzionato, almeno per quel che riguarda la trasmissione.
In questo esempio vi mostro come ho programmato il canale ISS-APRS-TCA (in cui la frequenza di trasmissione e quella di ricezione coincidono):
dopo aver creato i 3 canali analogici, ho creato una “ZONA” per richiamarli agevolmente:
In questa immagine vedete che, nella mia zona ISS, ci sono anche altri canali memorizzati: sono quelli del ripetitore FM crossband, presente a bordo della ISS, su cui mi dedicherò in un prossimo esperimento, tramite il quale ci si può parlare in fonia tra colleghi OM, durante i momenti di passaggio della ISS.
Infine, in questa schermata, vi riporto le impostazioni che ho effettuato nella sezione APRS:
Come vedete, il path che ho usato nell’APRS (come suggerito in [4]) è : ARISS,WIDE2-1
Il receive filter l’ho lasciato disattivato. Inserite il vs nominativo nel campo “your callsign” ed il messaggio da trasmettere via ISS nel campo “enter your sending text”. Transmit delay e prewave time li ho impostati a 600ms.
Ricordatevi di attivare APRS e GPS nel menù del vs editor codeplug Anytone. Io ho preferito (per risparmiare tempo in fase di accensione) tenere il GPS in posizione predefinita (fixed location beacon), specificando manualmente le coordinate del mio QTH.
Una volta impostato il tutto, salvate il codeplug sulla radio e tenetevi pronti per la prossima finestra temporale di passaggio favorevole.
Vi anticipo che sarete tentati di dare ripetutamente colpi di PTT per assicurarvi che il vs messaggio arrivi a destinazione, tuttavia ricordatevi che non siete soli, potrebbero esserci altri radioamatori intenti ad effettuare lo stesso esperimento. Magari per ogni colpo di PTT che date, assicuratevi di non essere già passati dal digipeater. Inizialmente io ho dato dei colpi di PTT molto brevi, gli ultimi li ho dati un po’ più lunghi (non sapendo bene come funzionasse l’APRS tx sull’Anytone, non avendolo mai provato prima con le stazioni di terra).
Sono ben accetti critiche e suggerimenti sulle impostazioni suddette. Nel mio primo tentativo non sono riuscito a ricevere nulla tramite APRS dalla ISS sull’anytone, sentivo solo alcune scariche ma niente messaggi sul display o nella inbox: probabilmente ho sbagliato qualcosa nei settaggi di ricezione, ma quelli di trasmissione sono andati a buon fine (eventualmente mi direte voi dove ho sbagliato).
Sinceramente non ci speravo di passare al primo tentativo, ma sono riuscito, lasciando traccia sul sito ARISS.NET
a cui ho avuto anche risposta da due colleghi, sempre tramite ISS:
Il tutto è stato molto emozionante e si è svolto molto velocemente: mi ha dato la sensazione di aver lasciato una traccia personale in un progetto così importante come quello della ISS.
Spero possiate riuscirci anche voi (e l’intento di questi miei articoli è proprio questo).
Aggiornamento del 14/02/2023: ieri mi è arrivata la tanto attesa QSL cartacea del collegamento descritto in questo post, tramite il QSL Manager ARISS responsabile per l’Europa, ovvero F1MOJ. Ringrazio il collega Mario IW1DUS per avermi segnalato questa opportunità di ricevere la QSL cartacea.
Sinceramente non ci speravo più di scrivere questo articolo, perché per me (per il mio setup) sembrava un progetto fallimentare, poi finalmente, dopo vari tentativi sono riuscito ad individuare il problema e ricevere (dopotutto il radiantismo è sperimentazione, quindi non bisogna arrendersi alle prime difficoltà)…
Come forse avrete intuito, sono un amante dei modi digitali e su suggerimento del collega-amico Claudio, IK1ICF, ho voluto provare questo progetto per Raspberry: https://github.com/Guenael/rtlsdr-wsprd
Ritengo inutile fare la solita premessa di cosa sia il WSPR, trovate in rete migliaia di siti che ne parlano, sicuramente meglio di me, quindi passiamo subito al progetto…
Si tratta di utilizzare un Raspberry (nel mio caso mi trovavo già in casa un Pi4B), una chiavetta SDR (nel mio caso la RTL-SDR.COM v3) ed un’antenna HF (nel mio caso un’antenna loop HF MLA30+) al fine di ricevere e decodificare i beacon WSPR e, se tutto va bene, fare il reporting automatico sul sito ufficiale WSPRNET.org (avrete quindi bisogno di una connessione internet per fare il rapporto di ricezione, non è obbligatorio, ma la soddisfazione e lo scopo del WSPR sta proprio in quello). Dopotutto la R finale di WSPR sta per Reporter, quindi non avrebbe senso “ascoltare” e decodificare il beacon senza fare il rapporto di ricezione. Se la ricezione del beacon è andata a buon fine, dopo qualche minuto vedrete comparire il vostro nominativo sulla mappa ufficiale di WSPRNET.ORG ed uno “spaghetto colorato” che vi collega geograficamente in linea retta con chi ha emesso il beacon. Vi stupirete di quali distanze si potranno raggiungere con pochi watt della stazione emittente (in genere massimo 5W, da cui il nome di Weak Signal).
Di seguito vi farò l’esempio di preparazione microsd su PC Windows.
Per questo progetto, non è necessario avere un ambiente con Desktop grafico, quindi ci va bene anche scaricare la versione Raspberry PI OS Lite (32bit). Tutti i comandi si dovranno dare via terminale con ssh, quindi è importante abilitare ssh in sede di preparazione della microsd (per non avere la rogna poi di gestire il raspberry con un monitor esterno).
Clicchiamo sulla rotella impostazioni in basso a destra, abilitiamo ssh, scegliamo una password, e più avanti diamogli anche i parametri del nostro accesso WIFI (a meno che non vogliate usare un cavo ethernet):
premiamo su SALVA ed infine su SCRIVI (dopo aver selezionato la vostra scheda SD).
Una volta pronta la nostra microsd, siamo pronti per spostarla sul raspberry, a cui collegheremo fisicamente la chiavetta RTL-SDR su una porta usb libera.
Da esperimenti che abbiamo fatto (indipendentemente, ma in sinergia) io e Claudio IK1ICF, abbiamo notato una ricezione migliore (o meglio, un disturbo minore), collegando la chiavetta al raspberry, non direttamente, ma tramite una piccola prolunga usb, a cui va preferibilmente aggiunto un nucleo di ferrite in prossimità delle estremità.
collegamento della chiavetta RLT-SDR al raspberry
Inoltre vi consiglio di aggiungere un nucleo di ferrite anche sul cavo di alimentazione del raspberry, in prossimità della porta di alimentazione (nel mio caso un connettore USB-C) e di usare una sorgente di alimentazione adeguata (meglio se stabilizzata).
Fatto questo, avviamo il nostro raspberry e tramite la pagina di configurazione del nostro router, cerchiamo di individuare quale indirizzo IP gli è stato assegnato dopo che si è avviato.
Aprite una sessione SSH (io ho usato Putty su Windows) ed entrate con l’utente “pi” e la password che avete impostato voi in fase di preparazione della microsd.
Adesso dobbiamo installare il demone WSPRD e tutte le librerie necessarie a farlo funzionare (comprese quelle customizzate della chiavetta RTL-SDR).
Sul GitHub di Guenael (l’autore del programma rtlsdr-wsprd) trovate tutti i passaggi da effettuare e non mi sembra il caso di replicarli perché abbastanza espliciti.
L’unica difficoltà che ho incontrato personalmente è che alcuni di quei comandi indicati dall’autore, non mi partivano se non facendoli precedere da sudo. Quindi vi suggerisco di dare sudo ad ogni comando indicato.
Ovviamente questi passaggi preparativi vanno fatti soltanto la prima volta.
Una volta finita l’installazione, da questo momento e per le volte successive, per avviare la ricezione dovrete lanciare questo comando:
in questo modo partirà la ricezione in 40 metri (è un esempio, chiaramente potete modificarlo in 10,20,30,80…). Per il locatore usate massimo 6 caratteri. Il parametro -g 29 può anche essere omesso (è il guadagno di ricezione di default, ma se non ricevete nulla potere provare con altri valori, fino ad un massimo di 49 ed un minimo di 0). Locatore e nominativo servono per comparire in mappa ed inviare al database di WSPRNET il rapporto di ricezione, qualora favorevole.
Per prima cosa il programma sincronizzerà l’orologio del vs raspberry con un server ntp esterno (si sa che per i modi digitali la sincronia dell’orologio è un requisito fondamentale). Dopo un tempo apparentemente casuale (massimo 2 minuti, il tempo che serve per allinearsi alla prossima finestra temporale di trasmissione/ricezione, cioè ogni 2 minuti esatti ) partirà la ricezione e decodifica del beacon.
Nel mio caso ho notato di decodificare meglio aggiungendo -S alla fine del comando:
questo sarà un ciclo infinito di ricezione, ogni 2 minuti saprete se è andato a buon fine (in quel caso vedrete nel terminale il nominativo, il QTH e il rapporto snr del segnale ricevuto da chi ha emesso il beacon) o meno (in tal caso vi comparirà la scritta NO SPOT).
Se vi compare sempre NOSPOT iniziate a cercare di capire cosa non va: state ascoltando su una banda in cui in quel momento non c’è propagazione? L’antenna è collegata bene? È posizionata bene? Ci sono possibili sorgenti di rumore?
Io stesso, per diverse settimane (chiaramente nel tempo libero, che è sempre poco), nonostante tutte le accortezze messe in campo, avevo sempre “no spot”, anche lasciandolo lavorare per ore ed ore, cambiando posizione all’antenna, tipo di antenna, confrontandomi continuamente con Claudio IK1ICF che ha una configurazione perfettamente funzionante, molto simile alla mia (stessa antenna, stessa chiavetta, stesso software) se non per il tipo di raspberry usato (e quindi ho cominciato a dubitare sul raspberry)… poi finalmente ho avuto un’illuminazione… dato che il mio raspberry Pi4, prima veniva usato in casa mia come server DNS, mi dava fastidio l’idea (ed il rumore) di una ventola che girava h24 per raffreddarlo, quindi avevo comprato un case fanless (ossia senza ventola) in alluminio… mi è venuto quindi, dopo i tanti tentativi, il dubbio che fosse proprio questo case metallico ad interferire e quindi sono tornato al vecchio case in plastica con ventola di raffreddamento … et voilà, il raspberry ha cominciato a macinare e rapportare centinaia di beacon WSPR in poche ore nonostante avessi l’antenna in casa!
Con Claudio poi ci siamo accorti di un altro problema da risolvere: se chiudiamo la sessione SSH, si uccide anche il demone wsprd, quindi la ricezione si interrompe. Chiaramente non avrebbe senso tenere un pc costantemente acceso solo per lasciare attiva la connessione ssh (tanto varrebbe fare tutto col pc).
Questo problema si può risolvere con il comando TMUX da lanciare prima di far partire il demone rtlsdr_wsprd
riepilogando quindi, una volta acceso e impostato il raspberry, entriamo in SSH, lanciamo TMUX e poi lanciamo sudo rtlsdr_wsprd…
una volta che è partita la ricezione per sganciarci da questo TMUX dobbiamo premere CONTROL+B e subito dopo D (quest’ultima senza CONTROL), in questo modo si torna al terminale ssh, che però ora potrà essere chiuso tranquillamente senza interrompere la ricezione.
Per ritornare a quella finestra in cui gira il demone bisognerà scrivere tmux a
Per uccidere il demone invece il comando da lanciare è sudo killall rtlsdr_wsprd
questo comando potrebbe tornarvi utile quando, ad esempio, vorrete cambiare la banda di ricezione.
Se siete pratici di linux potreste farvi degli script, ad esempio per cambiare le bande di ricezione ad orari prefissati oppure su vostra richiesta (so che Claudio ci sta lavorando ed eventualmente ci farà sapere).
Prossimo esperimento che mi piacerebbe fare: trasmissione di un beacon wspr, sempre con raspberry… (attualmente mi cimento di tanto in tanto in trasmissione wspr con uno rtx hf xiegu g90 QRP ma è un inutile spreco energetico oltre al fatto che mi fa scaldare parecchio la radio, nonostante i pochi watt, si tratta sempre di un ciclo di trasmissione di 2 minuti con duty cycle del 100%) … stay tuned!
Curiosando sul sito del collega PA7LIM, ideatore dell’applicazione Peanut per Android, ho scoperto che ha realizzato un’altra applicazione molto interessante: si chiama SSH Button, che consente di spegnere correttamente (o riavviare) tramite il proprio dispositivo Android (che sia uno smartphone, un tablet o una POC radio), il nostro hotspot (DMR o D-STAR che sia) basato su Raspberry, quando siamo in rete locale, attraverso un comando di shutdown invocato via ssh con la semplice pressione di un pulsante a schermo.
In questo video, il collega IK1ICF, spiega perfettamente come configurarlo:
Riporto i 6 articoli del Codice del Radioamatore (tratti da “The Amateurs’ Code”, 1928, Paul M.Segal, W9EEA).
Il Radioamatore è gentiluomo
Non opera mai in modo da nuocere deliberatamente al piacere altrui.
Il Radioamatore è leale
Offre lealtà, incoraggiamento e sostegno ai colleghi, ai radioclub locali e alla propria Associazione aderente alla IARU, attraverso la quale il radiantismo del suo Paese è rappresentato in ambito nazionale ed internazionale.
Il Radioamatore è progressista
Segue il progresso della scienza, mantiene la propria stazione tecnicamente aggiornata ed efficiente e la usa in modo responsabile.
Il Radioamatore è cortese
Se gli viene chiesto, trasmette lentamente e con pazienza; dà consigli e suggerimenti ai principianti; offre assistenza e collaborazione e mostra rispetto per gli interessi altrui. Questi sono i segni distintivi del cosiddetto ham-spirit (lo “spirito del radioamatore”).
Il Radioamatore è equilibrato
La radio è una passione, che tuttavia non deve mai interferire con i doveri verso la famiglia, il lavoro, la scuola o la collettività.
Il Radioamatore è altruista
La sua stazione e le sue capacità sono sempre a disposizione del Paese e della collettività.
Benvenuti nel mio sito, ove trascriverò appunti sui miei esperimenti in materia di radiantismo, per il momento orientati più verso il “digitale” (deformazione professionale, essendo io stesso un informatico) che verso il classico “analogico”.
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