Letztes Wochenende war einigermassen schönes Wetter angesagt und ich hatte noch meine neue Antenne AX1 zum Testen bereit gelegt. Nach dem, für ein Wochenende, frühen Start in den Tag fuhr ich ins Berner Oberland. Genauer gesagt, zur Beatenbucht. Dort steigt man in die Standseilbahn und ab Beatenberg in die Seilbahn für den Gipfel des Niederhorn. Das Niederhorn ist komischerweise kein SOTA-Berg. Deshalb läuft man dann ca. 50 Minuten auf den Burgfeldstand (SOTA Referenz HB/BE-138), welcher nur ein paar Meter höher als das Niederhorn ist.
Die grandiose Aussicht auf Eiger, Mönch und Jungfrau sowie andere Berühmtheiten hinderten mich nicht am Aufstellen meiner SOTA Station HB9TPN/p.
Aussicht in Richtung Süden vom Burgfeldstand (HB/BE-138)
Nach kurzer Zeit hatte ich bereits 20 QSOs, und darunter einige S2S (Summit to Summit) Stationen, in meinem Papierlog. Das reichte mir auch schon und ich musste die Station infolge Aufkommen von böigem Wind und gewitterbehafteten Wolken abbauen.
HB9TPN/p auf HB/BE-138
Wie immer hatte ich folgende Ausrüstung dabei:
TRX Elecraft KX3
BaMaKey TP-III
Antenne Elecraft AX1 mit Verlängerung AX-E1
Tripod für die Teleskopantenne mit 10m Draht Gegengewicht
Mini Jumpstarter / Powerbank 12000mAh
Papierlog
iPhone mit Sota Goat (SOTA Spotting Software) von WW1X.com
Bei der Vorbereitung auf den nächsten CW Fieldday hatte ich ein Gespräch mit Kollegen, weshalb praktisch niemand mehr Morsetelegraphie (CW) lernen möchte. Probleme gibt es überhaupt schon beim Ausbilden von Funker Nachwuchs. Schaut man auf die vermeintlichen Attribute der Generation Z (GenZ: Generation geboren ab Jahrgang 1995), finden sich lobende Worte, wie Technologie-affin und immer online, ungeduldig und fordernd, gesundheits- und umweltbewusst. Glaubt man einer PwC-Studie, «haben die jungen Menschen hohe Erwartungen: Produkte und Dienstleistungen sollen schnell, intuitiv, unterhaltsam und nachhaltig sein.“
Ist das Produkt oder die Dienstleistung «Amateurfunk» schnell, intuitiv, unterhaltsam und nachhaltig aus Sicht der GenZ? Ganz sicher nicht! Schon beim Start muss die Hürde einer Funkerprüfung genommen werden – sicher nicht schnell erreichbar. Intuitiv ist die ganze Sache auch nicht. Es gilt, den Sachverstand, Tüftler- und Erfindergeist einzusetzen, um Freude am Hobby zu haben. Was ist mit unterhaltsam und nachhaltig? Naja, Amateurfunk ist nicht Netflix mit Millionen von Stunden seichter Unterhaltung. Vor allem CW muss gelernt und gepflegt werden. Wenn man dann mal endlich CW einigermassen gelernt hat, dann wird es NACHHALTIG!
Sollte man dann nicht auf Netflix und Co Morseübungsprogramme vorsehen? Wie früher die schönen Schallplatten mit stundenlangen CW-Übungscodes. Das wäre doch eine Marktlücke und die GenZ bekäme nachhaltige, schnelle und unterhaltsame Fernsehkost aufgetischt.
Der Sommer kommt – und damit auch die SOTA Saison. Ich bin mir bereits am überlegen, welche SOTA Hügel ich machen soll. Zugegeben: Ein T4- Alpinwanderer bin ich leider nicht. Steiles und ausgesetztes Gelände ist nicht unbedingt mein Vergnügen. Und so setzte ich lieber auf übersichtliche und wanderschuhtaugliche Wanderungen.
In der Pandemie war ich einige Tage mit meinem SOTA Gepäck unterwegs. Dabei wünschte ich mir immer wieder eine handliche SOTA Antenne für 40m und 20m. Viel rumgeschaut, nichts gefunden. Bis auf diese hier: Eine Elecraft AX1.
Zugegeben, günstig ist die Aufsteckantenne nicht. Die AX1 für 20m mit einer Erweiterung für 40m kostet über CHF 200.- Als ich die Antenne letztes Jahr für den Sommer bestellte, war diese nicht lieferbar. Just an dem Tag, als ich von meinen SOTA Ferien nach Hause kam, lag die Antenne im Briefkasten. Ich konnte sie nicht mehr testen.
Ich bin gespannt, wie die Aufsteckantenne performt. Stay tuned!
Leider ist man nicht davor gefeit, Elektronik für das geliebte Hobby zu kaufen, welche nicht ausgereift ist und nahe dem Schrott kommt. So geschehen mit einem Antennen Relais-Switch und dessen Steuergerät. Das ursprünglich aus Brasilien erhaltene Steuergerät samt Relais Box ging bereits nach ein paar Wochen in die Knie – Fehler zunächst unbekannt. Die Steuerbox startete nicht mehr auf und die Antennen-Relais konnten nicht geschaltet werden. Auch die beleuchteten Druckknöpfe funktionierten nicht mehr korrekt. Nach der Reklamation beim Hersteller gab es ein neues Steuergerät. Auch dieses war nach ein paar Stunden Einsatz wieder defekt. Der Fehler schien derselbe zu sein, wie beim ersten Gerät.
Da die beiden Geräte sowieso schon defekt waren, erlaubte ich mir, die Kisten aufzuschrauben und in die Eingeweide zu schauen. Auf den ersten Blick machte der Aufbau und Layout einen soliden Eindruck. Der Fehlerteufel steckt bekanntlich im Detail. Die genauere Betrachtung brachte schnell die offensichtlichen Schwachstellen zum Vorschein.
Die Eingangsspannungsversorgung erhielt so gut wie keinen Eingangsfilter oder sonstige stützende Massnahmen. Störungen, wie z.B. Common Mode Noise auf der 14V Leitung, dringen ungefiltert ins Gerät. Die 14V-Spannung wird mit einem einfachen Linearregler 7805 auf 5V herunter geregelt. Diese 5V gelangen an einen weiteren 3.3V Linearregler für die Spannungsversorgung des Mikrocontrollers LM3S9B92. Auftretende Common Mode Störungen verursachen Spannungseinbrüche am MCU und bringen diesen in einen «gefährlichen» Latch-up Zustand. Danach startet der MCU nicht mehr (mehrfach dokumentiert, siehe WWW). Messungen am MCU Main-Clock (16 MHz) zeigten, dass der MCU nicht mehr startete.
Bild 1: Common Mode Störungen auf der 13.8Vdc-Speisung im Steuergerät, CH1=GND, CH2=13.8Vdc
Was dabei auch auffällt, dass als MCU ein sehr veralteter Microcontroller verwendet wurde, der seit mindestens 6 Jahren auf NRND (not recommended for new design) bzw. auf obsolete steht . Meine Steuereinheit hatte die Seriennummer S/N 0018 respektive S/N0020 (der Ersatz). Was heisst das jetzt? Es wurden innerhalb der letzten 5-7 Jahre nicht mehr als 20 dieser Geräte verkauft!
Die Antennen Relais Box – das schlechte Beispiel
Die Antennen Relais Box, also die Schalteinheit, welche 2 Transceiver auf 6 Antennen verteilen soll, wurde ebenfalls genau inspiziert. Wäre diese Relais Box eine Lehrlingsarbeit gewesen, hätte man dem Lernenden wohl die «Löffel langezogen»! Kalte Lötstellen – wohin das Auge reicht. Bröselige, graue Lötstellen und viele nicht benetzte Kupferdrähte zeugen von nicht-fachmännischer Handlötung. Bild 2 zeigt eine SO-239 Einbaubuchse mit einer Lötstelle des Mittelpins, welcher nicht mit Lötzinn benetzt ist und wahrscheinlich mit einer Zange aus dem Lötpad gezogen werden könnte.
Bild 2: Mittelpin einer SO-239 Einbaubuchse
Und, zwei in parallel geschaltete SMD Widerstände (100 Ohm, 1W, 2512) hatten in der Mitte einen Riss. Die beiden Widerstände fielen beim Berühren mit der Pinzette auseinander. Entweder wurden die beiden Widerstände beim Einbau mit dem Lötkolben zu Tode gequält, oder das Gerät erfuhr einen heftigen Schock beim Transport (Aufprall, Fallen lassen, o.ä.).
Bild 3: 100 Ohm Widerstände mit Rissen
Fazit:
Das Konzept der Antennenumschaltung scheint in Ordnung zu sein. Die Umsetzung lässt noch viel Luft nach oben. Die Elektronik und das Design, v.a. der MCU, ist komplett veraltet. Die Schaltung wurde nicht gerade pfiffig entwickelt. HF-tauglich ist das Gerät nicht, obwohl es für den Einsatz in einem Ham-Shack gedacht ist. Die Qualität der Elektronikproduktion ist unterirdisch schlecht. Augen auf beim Kauf!
Schon lange nenne ich einen BaMaKey TP-III (S/N 018) mein Eigen für den SOTA Betrieb und war sehr zufrieden damit. Irgendwie hatte ich das Gefühl, dass die Paddle-Vorspannung doch sehr gering ist und bereits bei einem Windhauch die Taste Kontakt macht, bzw. den CW Transceiver einschaltet. Ich hatte nicht verstanden, wie man hier die Tasten-Vorspannung ändern sollte, da die beiden Paddels mit einem Präzisionskugellager gelagert sind und sich an diesem Kugellager nichts verstellen lässt. Die langweilige Zeit zwischen Weihnachten und Neujahr nutzte ich, um mein SOTA-Geschirr vom Alpenmoos zu säubern, defekte Teile auszutauschen und eben, meine SOTA Morsetaste zu inspizieren. Dabei fielen mir zwei Wurmschrauben (auch Gewindestifte genannt) auf, welche meines Erachtens keine Funktion hatten. Nun gut – Schraubenzieher hervorgeholt und daran rumgedreht. Und siehe da! Die Paddle Vorspannung konnte fast stufenlos verändert werden. Die Paddle-Vorspannung wird mit Magneten über diese Wurmschrauben eingestellt. Bis dato hatte ich diese SOTA Paddels viele Male benutzt, jedoch nie so richtig inspiziert. Auf jeden Fall ist dieses schnuckelige Ding wieder voll einsatzfähig und bereit für die nächste SOTA Saison.
Immer wieder werde ich nach dem schönen Hobby Funkamateur gefragt – der Sinn und Zweck, die Faszination, die Technik und vieles mehr.
Kürzlich fragten mich meine Kollegen, ob ich gut bzw. erfolgreich in meinem Hobby bin. Ich hatte die Frage nicht erwartet – denn wer kann schon sagen, ob er/sie als Funkamateur gut ist. Ja, ich kenne OMs/XYLs, die richtig gut sind. Sei es als Telegraphist, als Bastler und Tüftler, als Antennenbauer, Programmierer, als Ländersammler und vieles mehr. Zurück zur ursprünglichen Frage: Bin ich gut in meinem Hobby? Ich musste tatsächlich nachdenken und kam zum Schluss, dass ich nicht schlecht bin. Ein typischer Schweizer Kompromiss und auch bisschen «Understatement» (dt. Unterbewertung). Nun, ich wollte nicht als Aufschneider da stehen, aber ganz die Blösse wollte ich mir auch nicht geben.
Meine Aussage – eigentlich die Mittelmässigkeit- reichte den Kollegen nicht und sie wollten mehr wissen. Da kam mir der CQWW Contest von 2019 in den Sinn und meine weltweite Rangierung im 7. Schlussrang. Deshalb liess ich mich trotzdem zur Aussage drängen, dass ich in den Top-Ten weltweit war – was dann auch reichte, mich als gut zu klassifizieren.
Wie gut muss man in seinem Hobby sein? Freude, Enthusiasmus und Passion reichen absolut aus, und man ist schon Weltklasse in seinem Hobby!
Gerne nehme ich jeweils am Marconi Memorial CW Contest, der anfangs Juli stattfindet, teil. Der Contest ist ein gemütlicher, keine Hektik und teilweise findet man auch eher unerfahrene Contest-Teilnehmer – was ja auch wünschenswert ist. Was jedoch sehr irritiert, sind die Teilnehmer, welche ihre alte Handklopf Morsetaste hervornehmen, und meinen, sie müssten jetzt den Jahrzehnte alten Staub entfernen, und das mit sehr unrhythmischen Klopfgesten. Das verunmöglicht dem geübten Telegraphisten teilweise das korrekte Lesen der Buchstaben und Zahlen, was in einem Contest doch noch hilfreich sein könnt. Den OMs/YLs schlage ich vor, zuerst ein paar Übungs-CW QSO zu fahren, bevor man in die Taste haut.
Nachdem ich im 2021 vom selben Standort aus (JN36UH) am CW Fieldday ziemlich erfolglos als QRP Station teilnahm, wollte ich es dieses Jahr besser machen. Ich hatte letztes Jahr meine ansonsten sehr gute DXCommander Antenne im Verdacht, dass diese einen viel zu flachen Abstrahlwinkel hat, um aus den hohen Walliser Alpen mit einem Signal rauszukommen. Dieses Jahr bastelte ich mir kurzfristig eine EFHW Antenne für das 10m bis 40m Band und spannte diese zwischen ein paar Bäumen auf. Schon die Probe-QSOs mit geringer Leistung waren vielversprechend. Ich machte mir derweil keine grossen Gedanken über eine mögliche Rangierung, Hauptsache mitmachen.
Erstaunlicherweise ging es dieses Jahr viel besser mit der richtigen Antenne am richtigen Ort. Mit knapp 100 QSOs erreichte ich in der Kategorie SOAB-QRP den 1. Platz.
Während meinen Sommerferien gehe ich meistens dem schönen Hobby SOTA nach, falls ich mich irgendwo in den Bergen befinde. Auch diese Tage frönte ich dieser Sportart und aktivierte ein paar SOTA Gipfel. Dabei machen sich meine Contest Erfahrungen bezahlt, denn meistens ergibt sich kurz nach der Gipfelaktivierung ein grösseres Pile-up.
Aussicht vom SOTA Gipfel Illhorn (SOTA Referenz HB/VS-216)
Das Illhorn ist eher ein einfacher SOTA Berg. Der Sessellift Le Tsapé in Chandolin / VS bringt den Bergfunker bereits auf 2581 m.ü.M. Nach ca. 1h Wanderzeit erreicht man den Illhorn Gipfel (2716 m.ü.M.), der eine herrliche Aussicht über die Walliser-, Berner, Tessiner- und die französischen Alpen bietet. Das Aufspannen einer längeren Antenne, z.B. einer EFHW Antenne, ist auf dem Gipfel möglich, Platz hat es genug dafür.
Einen wichtigen Effekt von ferromagnetischen Stoffen beschreibt die Permeabilität. Bringt man in ein Magnetfeld einen ferromagnetischen Stoff, so stellt man fest, dass sich der magnetische Fluss im Werkstoff konzentriert. In Analogie zum elektrischen Widerstand stellt somit der ferromagnetische Stoff einen guten Leiter für die Feldlinien dar. So lässt sich die Permeabilität als magnetisches Leit- oder Durchdringungsvermögen beschreiben.
Die allgemein gültige Formel zur Berechnung von Induktivitäten mit einem (Ring-) Kern lautet: L = uo x ur x (A/l) x N2 (Formel 1)
Der Term µo x µr x (A/l) wird in Datenblätter als Al ausgewiesen und hat die meistens die Einheit nH/N2. Dadurch vereinfacht sich die Formel 1 auf L = Al x N2 (Formel 2).
Der Wert Al wird mit einer initialen relativen Permeabilität µi berechnet, welche vom Kernmaterial abhängig ist und mehr oder weniger konstant bis zu einer gewissen Frequenz angenommen wird. So ergeben sich z.B. für ein Ferrit-Kernmaterial FT 140-43 ein µi von 850 und ein Al von 952 nH/N2 (aus FUNKAMATEUR Datenblatt FT-Ringkerne, FA11/03).
Leider besteht diese Betrachtung nur aus der halben Wahrheit. Eine ideale Induktivität besteht nur aus einem induktiven Anteil, welcher über den ganzen Frequenzbereich das selbe Verhalten hat. Bei näherem Hinschauen hat die reale Induktivität einen induktiven und einen verlustbehafteten Teil, welche beide zudem frequenzabhängig sind. Bei tiefen Frequenzen (meistens < 1MHz) mag die einfache Formel 1 noch zur Berechnung von Induktivitäten genügen. Bei höheren Frequenzen muss der verlustbehaftete Teil mit in die Rechnung einbezogen werden.
Reale Induktivität
Die Einführung der komplexen Permeabilität erlaubt die Trennung in eine ideale (verlustlose) induktive Komponente und in den frequenzabhängigen Widerstandsanteil, der die Verluste des Kernmaterials repräsentiert. Dabei repräsentiert μ› den induktiven Anteil und μ» den resistiven Anteil.
Frequenzabhängigkeit der Permeabilität μ
Damit ergibt sich folgende Formel der komplexen Induktivität:
Z = j w Al x N2 (μ› – jμ» ) / µi (Formel 3)
Was bringt die Berechnung der komplexen Induktivität? Zum einen zeigt diese Betrachtung, dass die mit simplifizierten (Online-) Tools berechneten Induktivitäten nicht für höhere Frequenzen zutreffen müssen. Und bei der komplexen Betrachtung zeigt sich, dass ab einer gewissen Frequenz mehr resistiver (μ») als induktiver Anteil (μ›) vorhanden ist und dann die vermeintliche Induktivität mehr zum komplexen Widerstand verkommt (Verluste).
Diese Verluste müssen nicht unbedingt schlecht sein. Wird ein Ferrit im Common Mode betrieben, spielen die resistiven Verluste eine Rolle bei der Unterdrückung der Common Mode Störungen – auch Mantellwellen genannt.
Steve, G3TXQ, hat Messungen mit verschiedenen Kernmaterialen sowie verschiedenen Aufbauten gemacht und festgestellt, dass sich nicht alle Kernmaterialien für Amateurfunk Common Mode Chokes eignen.
Bild aus «High performance common-mode choke», Steve Hunt G3TXQ, May 2015
