Kürzlich nützte ich das beginnende Frühlingswetter und holte das Fahrrad (eigentlich das Mountainbike) aus dem Keller und machte eine kleine Tour durch Feld und Wald. Ich packte meinen LORA-Tracker von LILIYGO in meinen kleinen Velo-Rucksack und fuhr los. Der nächste LORA iGate liegt bei mir in Sichtweite und ich erwartete eine lückenlose Verfolgung meines LORA-Trackers. Doch weit gefehlt! Solange ich auf der offenen Wiese oder Feld unterwegs war, hatte der in Sichtweite gelegene LORA iGate mein Signal gut erfasst. Aber, sobald ich in den Wald fuhr, war fertig mit Tracking. Aufgrund der eher bescheidenen Stummelantenne des LORA-Trackers sowie der erhöhten Dämpfung im Wald, vor allem für hohe Frequenzen, ist das Tracking von LORA nicht mehr gegeben. Selbst wenn der LOAR iGate ist Sichtweite ist, geht das LORA Signal verloren.
Die Analyse des Problems zeigt:
Die vertikale Stummelantenne des LORA-Trackers für das 70cm-Band kommt fast einem Dummyload nahe.
Die GPS Chip-Antenne des LORA-Trackers ist ebenfalls sehr bescheiden. Die Chip-Antenne auf dem LORA-Board weist praktisch keinen Gewinn auf und eine sehr bescheidene Effizienz.
Und, die Dämpfung des Waldes, vor allem für höhere Frequenzen, ist nicht zu vernachlässigen. Im 70cm Band, wo der LORA Tracker sein Signal absetzt, ist die Dämpfung bei vertikal polarisierter Antenne ca. 0.1 dB/m. Für das GPS-Signal ist die Dämpfung ca. 0.3 dB/m im Wald.
Bild 1: Auszug aus Rec. ITU-R P.833-7
Das heisst, solange man sich auf freiem Feld oder Wiese bewegt, verrichtet der LORA-Tracker sein Dienst. Sobald man sich in den Wald wagt, wird es schwierig mit Tracking.
Schon lange einmal wollte ich einen Park in der Schweiz per Kurzwelle aktivieren. Ich wartete jedoch auf die richtige Gelegenheit. Ich war im Kanton Wallis in den Ferien und habe bemerkt, dass ich inmitten eines Parks wohne, der für POTA in Frage kommt. Zum Glück hatte ich meine Funkstation mit dabei und eine Antenne für POTA war schnell gespannt.
Schnell war ich ich im Park mit der Referenz CH-0013 (Pfyn-Finges Nature Park) QRV und machte im Minutentakt meine QSOs. Die notwendigen 10 QSOs für die gültige Aktivierung waren schnell im Log. Zuerst war ich in FT-8 in der Luft, später dann auch in CW. Und, es machte grossen Spass!
Die letzten Jahre hatte ich einige Gipfel als SOTA aktiviert. Das Problem dabei ist, dass man den Gipfel erklimmen muss, um QRV zu werden. POTA macht es da einem etwas einfacher. Innerhalb der Parkgrenze kann überall die Station aufgebaut werden. Und, ich habe auf der POTA Karte gesehen, dass die Schweiz grosszügig mit vielen Parks aufwarten kann, welche für POTA in Frage kommen. Es war sicher nicht die letzte POTA Aktivierung.
Mittlerweile hatte ich bereits das zweite Mal am «National Mountain Day» – oder kurz NMD – teilgenommen. Grosse Vorbereitungen hatte ich keine zu tätigen. Mein Equipment vom letzten Jahr hatte ich noch nicht verstaut und das QTH war dieses Jahr wieder das selbe.
Obwohl ich noch aus Erfahrung vom letzten Jahr wusste, dass mein gewähltes QTH im Kanton Wallis weniger als suboptimal gewählt war, wollte ich diesen schönen Contest nicht verpassen. Wenigstens ein paar QSO tätigen war das Ziel.
Mein QTH lag ca. 1500 m.ü.M. am Walliser Südhang. Das heisst, die meisten anderen Contest Teilnehmer hatten ihr QTH jenseits der Alpen und waren durch die Berge in meinem Rücken bestens abgeschirmt. Von einem wünschenswerter Abstrahlwinkel von ca. 20° konnte ich nur träumen. Und die eher tiefe Antennenhöhe (für das 80m-Band) war dabei auch nicht hilfreich. Die am Vorabend getätigten Test-QSO verliefen soweit erfolgreich. Nur die Wetterprognosen verhiessen keinen schönen Sonntagmorgen.
Und so war es dann auch. Das Wetter zum Start um 08:00 Uhr war noch annehmbar und die Contest Signale auch einigermassen hörbar. Je länger der Contest ging, desto schlechter wurden die HF- und Wetterbedingungen. Zudem wollte ich den anderen Stationen nicht unnötig ihre Contest-Zeit stehlen und mehrere Male nach dem Telegramm fragen müssen. Kurz nach 09:00 Uhr machte ich QRT. Ich war mir selbstverständlich bewusst, dass diese Anzahl QSOs nicht für einen Spitzenplatz reichen würden. Aber, Mitmachen war alles.
Per Zufall traf ich einen mir bekannten OM während einem Après-Skistopp. Schnell kamen wir natürlich auf unser Lieblingsthema «Amateurfunk» zu sprechen. Der OM berichtete, dass er mit der Aktivierung von HBFF (Schweizer Flora und Fauna Awards) begonnen hatte. Ich kannte das Programm schon, befasste mich jedoch nicht mit den Details.
Da der nächste Frühling, Sommer und Herbst bekanntlich sicher kommt, habe ich mich mit dem HBFF Programm kundig gemacht und finde den Gedanken, SOTA und HBFF gleichzeitig zu machen, sehr spannend. Durch die HBFF-Karte ( Gipfel in HBFF-Gebieten – HB9SOTA ) erspähte ich sogar einige HBFF-Gebiete unmittelbar zu meinem QTH. Diese wären auch mit dem Mountainbike sehr gut zu erreichen. Die SOTA/HBFF Saison endet nie und ein Gipfel oder Flora und Fauna Park gibt es immer zu erkunden!
Und schon wieder ist die Flohmarkt Party in Zofingen für dieses Jahr Geschichte. Ich war dieses Jahr das erste Mal als Verkäufer mit einem Stand an der Surplus Party vertreten und wusste nicht genau, was mich da erwarten würde.
Nachdem ich das Material in meinem heimischen Keller gesichtet, gerüstet und mit einem Preisschild markiert hatte, sah ich das Ausmass des zu verkaufenden Materials. Ich entschied mich, dass nur gerade ein Laufmeter Verkaufsfläche nicht reichen wird und orderte noch zwei dazu. Kurz vor Hallenöffnung war ich dann auch bei Dunkelheit, kalten Temperaturen und mehreren Schachteln Material vor der noch verschlossenen Hallentüre in der Warteschlange. Pünktlich um 7 Uhr war dann auch «Ladenöffnungszeit» und die Verkaufswilligen strömten in die warme Halle zu ihren vorgesehenen Verkaufsplätzen.
Nach dem Auspacken, Aufstellen und Zurechtrücken der Ware stand bereits der erste Käufer vor der offiziellen Öffnung bei mir am Stand und zückte sein Portemonnaie. Man glaubt es kaum – die Hälfte meiner feilgebotenen Ware war ich bereits um 8 Uhr los.
Dann um 08:30 Uhr strömten die offiziellen Käufer in die Halle und so wechselten die Verkaufsobjekte den Besitzer. Interessant waren diejenigen, welche sich unverbindlich meine Ware von Nahe anschauten, jedoch noch nichts kaufen wollten. Man sieht sich nochmals!
Um 11 Uhr war mein Stand fast leergeräumt, und ein Standnachbar behauptete, das in diesem Falle meine Ware zu günstig angeschrieben war. Nun gut: Man kann die Ware aufgrund von saftigen Verkaufspreisen auch wieder nach Hause schleppen und sich nochmals 1 Jahr über den überfüllten Keller ärgern. Ich nicht!
Wir sehen uns nächstes Jahr wieder – als Käufer oder Verkäufer!
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
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.
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
