رادیوآماتوری چیست و چرا به آن نیاز داریم؟ (قسمت پایانی -پنجم)

رادیو آماتوری چیست و چرا به آن نیاز داریم؟ (بخش اول)

شاید برای شما مفید باشد: آموزش رزبری پای از 0 تا 100

در قسمت قبل با شیوه برقراری تماس رادیوآماتوری آشنا شدیم و با چندین شیوه تماس و برخی اصطلاحات ضروری آشنا شدیم. در قسمت آخر موضوع بحث گردهمایی‌ها و کلوب‌های رادیویی، نقش رادیوآماتورها در بحران، تاییدیه تماس و فایده وجود آن، برخی ابزار رادیویی مورد نیاز ایستگاه و برخی دیگر از اصطلاحات دنیای رادیو است.

آخرین اخبار از آزمون رادیوآماتوری

قابل توجه تمام دوستانی که جهت آزمون گواهینامه درجه 3 رادیوآماتوری در سایت سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیویی ثبت نام کرده بودند؛ طبق اعلام سازمان، آزمون روز پنجشنبه مورخ 18 مهر ماه بود، که به صورت همزمان در شعب 9 گانه سازمان برگزار شد. همچنین اطلاعات بیشتر در مورد جزئیات متعاقبا از طریق صفحه ثبت‌نام آزمون در سایت سازمان اعلام خواهد شد.

لاگ بوک

لاگ بوک که به صورت الکترونیکی در نرم‌افزار یا در یک دفترچه تهیه می‌شود تاریخچه تماس‌های برقرار شده با اشخاص مختلف، تاریخ تماس، فرکانس، قدرت سیگنال، مدولاسیون، نوع آنتن و اطلاعات دیگر است. همه رادیوآماتورها الزاما باید یک مکان برای ثبت تمام تماس‌های خود با ذکر جزییات داشته باشند. داشتن لاگ بوک علاوه بر منظم کردن فعالیت رادیویی و داشتن تاریخچه تماس و تعداد تماس با رادیوآماتورهای مختلف، توسط سازمان‌های ناظر نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. به عنوان مثال همه رادیوآماتورهای ایران باید تماس‌های خود را ثبت کرده و هر زمانی که سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیویی لازم داشته باشد باید در اختیار سازمان قرار دهند.

تجهیزات ایستگاه

در قسمت دوم به تجهیزات اصلی ایستگاه مانند رادیو، خط انتقال و آنتن اشاره کردیم. در کنار این وسایل یک سری تجهیزات دیگر نیز وجود دارند که استفاده از آن‌ها بسیاری از فعالیت‌ها را آسان‌تر می‌کند. در ادامه سعی کرده‌ایم به طور خلاصه شما را با این وسایل آشنا کرده و کاربردهای آن‌ها را نیز تشریح کنیم.

آنالایزر آنتن یا Antenna Analyzer

یکی از وسایل بسیار بسیار مهم و شاید هم ضروری برای هر ایستگاهی آنلایزر آنتن است. این دستگاه به آنتن متصل شده و فرکانس مرکزی آنتن که آنتن در آن فرکانس کاملا رزونانس بوده و موج برگشتی ندارد را نشان می‌دهد. به کمک این دستگاه می‌توان پهنای باند آنتن را نیز اندازه گرفت و در صورت نیاز به تغییر طول آنتن به راحتی تغییرات را متناسب با آن انجام داد. در صورت در دسترس نبودن آنالایزر آنتن می‌توان با روش‌های دیگری نیز آنتن را بررسی کرد. یکی دیگر از این روش‌ها استفاده از فرستنده با توان ارسالی کم و دستگاه SWR متر است. به این صورت که فرکانس را جابه‌جا کرده و میزان موج برگشتی را اندازه می‌گیریم. در هر فرکانسی که موج برگشتی نزدیک به صفر بود آنتن در آن فرکانس کاملا رزونانس است. در تابستان و زمستان به دلیل گرما و سرمای هوا و انقباض و انبساط سیم، طول آنتن تغییر می‌کند و ممکن است فرکانس مرکزی آنتن نیز مقداری جابه‌جا شود. معمولا فرکانس مرکزی را وسط باند مورد نظر تنظیم می‌کنند. به عنوان مثال در باند 40 که از 7.000 تا 7.350 را در بر می‌گیرد، فرکانس مرکزی را 7.175 در نظر گرفته و با آنالایزر آنتن چک می‌کنند. اگر فرکانس رزونانس آنتن بالاتر یا پایین بود سعی می‌کنند با تغییر طول سیم آنتن فرکانس رزونانس آنتن را به مقدار دلخواه نزدیک کنند.

آنالایزر انتن با نمایشگر گرافیکی برای نشان دادن گرافیکی فرکانس مرکزی آنتن و پهنای باند آنتن

آنالایزر انتن عقربه‌ای معروف ساخت MFJ

تیونر آنتن یا Antenna Tuner

برخی مواقع به دلایل مختلف نمی‌توان موج برگشتی از آنتن را به صفر رساند. مثل موقعی که می‌خواهیم از یک آنتن برای دو باند استفاده کنیم. در این حالت مقدار موج برگشتی از آنتن زیاد شده و باعث گرم شدن ترانزیستورهای خروجی رادیو می‌شود، حال اگر ترانزیستورهای خروجی نتوانند این گرما را دفع کنند دمای آن‌ها از حد مجاز بیشتر شده و در صورت نبودن محافظ گرمایی می‌سوزند. در این حالت بعد از رادیو و موج برگشتی سنج یک دستگاه پسیو به نام تیونر قرار می‌گیرد که در آن چندین سلف و خازن متغییر وجود دارد. وظیفه این دستگاه این است که توان برگشتی که موجب ایجاد حرارت می‌شود را دریافت کرده و مانع از رسیدن آن به ترانزیستورهای خروجی شود. در واقع گرما در تیونر به جای ترانزیستورهای گران قیمت تلف خواهد شد. همچنین در حالت دریافت، با تیونر مقداری سیگنال‌های مزاحم و قدرتمند خارج از باند حذف شده و کیفیت دریافت بهتر می‌شود.

نمونه‌ای تیونر دارای SWR متر داخلی ساخت MFJ

فیلتر صوتی و رادیویی

فیلترها در همه جا برای حذف فرکانس‌های مزاحم استفاده می‌شوند. داشتن فیلتر در محدوده فرکانس‌های صوتی باعث حذف نویز‌های بعضا گوش خراش فرکانس بالا و یا پایین شده و کیفیت صدای ارسالی و دریافتی را بهبود می‌دهند. همچنین جهت حذف هارمونیک‌های مزاحم در خروجی هر رادیویی یک فیلتر پایین گذر یا میان گذر وجود دارد ولی باز هم اگر دامنه هارمونیک‌های ناخواسته در خروجی زیاد باشد می‌توان با اضافه کردن فیلترهای رادیویی متناسب با باند مورد نظر به خروجی مطلوب رسید. فیلترهای توان بالا معمولا در خروجیهای تقویت کننده‌های قدرت استفاده می‌شود.

فیلتر و پردازشگر صوت ساخت MFJ

بانک فیلتر سلف و خازنی برای استفاده در خروجی فرستنده با قابلیت تعویض باند کاری با رله

تقویت‌کننده قدرت

اگر از قدرت خروجی رادیوی خود راضی نیستید، می‌توانید با خریدن یک آمپلی‌فایر قدرت رادیویی لامپی یا ترانزیستوری قدرت انتشار خود را افزایش دهید! ولی باید توجه داشته باشید که از حداکثر توان مجاز ارسال با توجه به پروانه رادیوآماتوری خود تجاوز نکنید!

معمولا در اکثر کشورها تا 1KW به رادیوآماتورها اجازه ارسال در محدوده HF داده می‌شود. خوب است بدانید که برای اینکه صدای شما فقط 1dB در سمت گیرنده بهتر شود باید توان ارسالی خود را 10 برابر کنید. به عبارتی اگر ریپورت صدای شما در سمت گیرنده 57 و توان ارسالی شما 100 وات است باید برای داشتن ریپورت 58 توان خود را به 1000 وات افزایش دهید در صورتی که اگر توان خود را به 10 وات تقلیل دهید صدای شما 56 دریافت خواهد شد! (بعلت ماهیت لگاریتمی اندازه‌گیری دامنه صوتی و امواج رادیویی)

درون یک آمپلی فایر لامپی

یک آمپلی فایر مدرن با قطعات نیمه هادی

پیش تقویت کننده با نویز پایین یا LNA

تقویت‌کننده‌های با نویز پایین معروف به LNA بعد از آنتن و در ورودی گیرنده قرار گرفته و وظیفه آن‌ها تقویت سیگنال‌های ضعیف است. توصیه می‌شود بعد از تقویت‌کننده‌ها یک فیلتر میان گذر برای فرکانس موردنظر نیز قرار داده شود تا از اور لود شدن گیرنده توسط سیگنال‌های قوی خارج از باند جلوگیری شود. مناسب‌ترین محل برای قرار دادن LNA نزدیک‌ترین مکان به آنتن است زیرا با تقویت دامنه سیگنال دریافتی با آنتن می‌توان مقداری از افت سیگنال در کابل تا رادیو را جبران کرد. به جای کشیدن سیم اضافی برای تغذیه تقویت کننده از Bias-T استفاده می‌‎شود. در این روش با استفاده از یک سلف با ظرفیت بالا ولتاژ DC مورد نیاز را بر روی کابل آنتن سوار کرده و سپس با یک خازن در رادیو سیگنال RF تقویت شده را از افست DC آن جدا می‌کنند. قابلیت Bias-T در برخی رادیوها و LNA به صورت پیش فرض وجود دارد ولی به صورت دستی نیز می‌توان این قابلیت را نیز به اکثر دستگاه‌ها اضافه کرد.

تقویت‌کننده با نویز پایین برای باند 70 سانتی متر رادیوآماتوری (محدوده UHF)

منبع تغذیه خطی

اکثر رادیوهای تجاری منبع تغذیه داخلی ندارند. بنابراین جهت راه اندازی 99 درصد رادیوهای موجود به یک منبع تغذیه 13.8 ولت و برای رادیوهای با توان خروجی 100 وات جریان حداقل 22 امپر نیاز دارید. توصیه می شود از منبع تغذیه خطی استفاده کنید. با اینکه منابع تغذیه خطی سنگین و حجیم هستند ولی خروجی تمیزی دارند. با این حال اگر تغذیه سوئیچینگ استاندارد طراحی شده باشد و بدنه و خروجی ان کاملا شیلد و فیلتر شده باشد استفاده از آن در عملکرد رادیو اثری نخواهد داشت.

موتور چرخان آنتن

فرض کنید یک آنتن جهتی یاگی دارید. یک شب در حالی که به دنبال یک سیگنال از سمت آمریکا هستید، متوجه یک سیگنال ضعیف از سمت ژاپن می‌شوید ولی جهت آنتن شما به سمت غرب است! هیچ کس دوست ندارد ساعت 2 شب از پای میز بلند شده، به پشت بام رفته و آنتن را  180 درجه بچرخاند!

همچنین داشتن یک موتور آنتن اتوماتیک که از طریق کامپیوتر کنترل می‌شود، تماس‌های ماهواره‌ای را بسیار لذت بخش‌تر می‌کند!

کلید مورس

خیلی‌ها هنوز دوست دارند خودشان با کلید آنتیک و عتیقه‌ای که از پدربزرگشان هدیه گرفته اند مورس بزنند. جوان‌ترها معمولا اگر مجبور به استفاده از مورس برای برقراری ارتباط شوند قطعا استفاده از کامپیوتر به عنوان کلید مورس را انتخاب می‌کنند!

بالن

مقصود از کلمه بالن معادل انگلیسی BALUN به معنای Balance to Unbalance Converter است. خطوط انتقال و آنتن‌ها به دو بخش کلی بالانس یا متقارن و آن بالانس یا نامتقارن تقسیم می‌شوند. کابل کواکسیال یک خط انتقال نامتقارن و آنتن دایپل یک آنتن متقارن است. برای اتصال صحیح کابل کواکسیال به آنتن دایپل از وسیله‌ای به نام بالن استفاده می‌شود که سیگنال نامتقارن را به متقارن تبدیل می‌کند. هر چند وجود بالن ضروری نیست ولی استفاده از ان مستحب موکد است!

بالن‌ها انواع مختلفی دارند مثل بالن ولتاژ یا بالن جریان و…

ساده‍‌ترین نوع بالن جریان که کاربرد زیادی هم دارد با پیچیدن چندین دور کابل کواکسیال به دور خود و اتصال آن به انتن ساخته می‌شود. مبحث بالن‌ها طولانی و پیچیده است ولی استفاده از آن همیشه برای کارکرد بهتر پیشنهاد می‌شود.

بالن 1:1 با استفاده از هسته فریت برای آنتن دایپل

باتری اضافه

هیچ وقت حادثه خبر نمی‌کند! علاوه بر این هنگام قطع برق یکی از بهترین زمان‌های برقراری ارتباط است. زیرا وقتی در خیابان یا محله شما برق قطع می‌شود تمام وسایل برقی یا به عبارتی تمام وسایل تولید‌کننده نویز خاموش شده و سطح نویز مقدار زیادی کاهش پیدا می کند و به راحتی می‌توان سیگنال‌هایی که در شرایط عادی قابل دریافت نیستند را دریافت کرد.

گراند مناسب

گراند یا ارت خوب در اکثر خانه‌های ایرانی یا وجود ندارد یا کیفیت مناسبی ندارد. از معایب نبود ارت می‌توان به برق‌دار شدن برخی از وسایل الکترونیکی مثل کیس کامپیوتر اشاره کرد. وجود ارت علاوه بر افزایش ضریب ایمنی، انتشار و دریافت امواج رادیویی را نیز بهبود داده و همچنین برخی از نویزهای دریافت شده را نیز حذف می کند. همچنین وجود ارت خوب برای اتصال جرقه‌گیر به آن ضروری است.

جرقه گیر

اگر دکل برای نصب آنتن دارید، نصب برقگیر برای جلوگیری از برخورد مستقیم رعد و برق به آنتن ضروری است. همچنین در فصل بهار با وزش باد، ذرات باردار به آنتن برخورد کرده و باعث باردار شدن آنتن می‌شوند. در صورت به وجود آمدن همچین پدیده‌ای ولتاژ زیادی در دو سر آنتن به وجود می‌آید که اگر آنتن به رادیو متصل بماند ممکن است به آن آسیب جدی وارد کند. معمولا قبل از اتصال هر آنتنی به رادیو یک جرقه‌گیر بر سر راه کابل قرار داده تا در صورت شارژ شدن آنتن، تخلیه شارژ در زمین صورت بگیرد و به رادیو آسیب نرسد.

فیلتر خط برق شهر

در منزل و محل کار شما وسایل بسیاری به برق شهر متصل بوده و از آن استفاده می‌کنند. در صورت عدم کارکرد صحیح و یا استاندارد نبودن طراحی این دستگاه‌ها ممکن است برق شهر دچار اختلالاتی شده یا یک سری نویز فرکانس بالا بر روی خط کوپل شود. برای حذف این نویزها که دریافت سیگنال‌های فرکانس‌های پایین‌تر از 30 مگاهرتز را با مشکل جدی مواجه می‌کند از فیلترهای مخصوص برق شهر استفاده می‌شود تا فقط موج سینوسی خالص وارد تغذیه دستگاه شود.

بار مجازی

بار مجازی یا Dummy Load یک مقاومت خالص 50 اهم با تحمل توان بالا بدون خاصیت سلفی و خازنی بوده و تغییرات آن نسبت به دما اندک است. کاربرد این وسیله در تست توان خروجی دستگاه‌ها و ادوات اندازه‌گیری بدون استفاده از آنتن است. زیرا آنتن موج را در فضا منتشر می‌کند و در صورتی که موج ناخواسته در خروجی باشد ممکن است با سایر باندهای رادیویی تداخل ایجاد کند. اما اگر خروجی فرستنده به بار مجازی متصل شود تقریبا همان نتایج تکرار می‌شود با این تفاوت که توان رادیویی به صورت حرارت در دامی لود تلف می‌شود. دامی لودها از توان 1 وات تا 5 کیلوات و بالاتر نیز تولید می‌شوند.

کامپیوتر

کامپیوتر جز اصلی مدهای دیجیتال است. مدهای برقراری ارتباط دیجیتال مثل PSK31 یا BPSK یا FT8 حتما نیاز به یک کامپیوتر در کنار رادیو برای انجام مدولاسیون دارند. البته اخیرا رادیوهای مدرن قابلیت اتصال کیبورد و کار کردن مستقیم با مدهای دیجیتال را دارند و حتی اخیرا دستگاه‌هایی ساخته شده که بین رادیو و کاربر قرار گرفته و برای انجام مدولاسیون دیجیتال برای رادیوهای قدیمی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند. حتی در برخی موارد از آردوینو یا رزبری‌پای نیز می‌توان برای انجام مدولاسیون دیجیتال و دیکد کردن آن کمک گرفت.

شاید برای شما مفید باشد: آموزش رزبری پای از 0 تا 100

کمباینر/اسپلیتر آنتن

این وسیله که کاربرد عمومی نداشته و فقط در برخی موارد جهت تقسیم توان بین آنتن‌های مختلف یا تجمیع توان دریافت شده از چند انتن مثلا در ارتباطات EME کاربرد دارد.

مچینگ امپدانس آنتن

همیشه آنتن‌ها امپدانس 50 اهم که امپدانس خروجی تمام رادیوهای تجاری است را ندارند. بعضی وقت‌ها نیاز داریم برای داشتن گین بیشتر از آنتن‌های دیگری استفاده کنیم. به عنوان مثال آنتن folded dipole طول موجی برابر با لاندا و امپدانسی برابر با تقریبا 300 اهم در لاندا دارد. در صورتی که آنتن مستقیما به رادیو متصل گردد ممکن است به رادیو آسیب جدی وارد شود. بنابراین قبل از اتصال آنتن به کابل کواکسیال از یک مدار تطبیق امپدانس 300 اهم به 50 اهم باید استفاده کرد. همچنین آنتن دایپل یک انتن متقارن و کابل کواکسیال نامتقارن است. بنابراین همان مدار تطبیق نیز باید کار تبدیل متقارن به نامتقارن را نیز انجام دهد.

سوییچ آنتن

برای مواقعی که چندین آنتن یا چندین رادیو داشته باشید بسیار بسیار کارآمد بوده و فقط می‌توانید با یک کلیک آنتن‌‎ها را بین رادیوها تعویض کنید.

اسکنر رادیویی

اسکنرها رادیوهای فقط دریافتِ واید باندِ جمع و جوری هستند که مصرف کمی داشته ولی قابلیت‌های خوبی دارند. مهم‌ترین قابلیت آن‌ها سرعت بالای اسکن فرکانس‌های مختلف است. با داشتن یک اسکنر واید باند به راحتی می‌توانید فرکانس‌های مختلف از محدوده HF و پایین تر تا UHF را اسکن کنید. اسکنرها دستگاه‌های خوبی برای مواقع اورژانسی بوده چون سرعت اسکن بالایی داشته (مثلا 30 کانال در ثانیه) و برخی توانایی مانیتور کردن همزمان دو فرکانس را نیز دارند و با باتری کار می‌کنند خیل بسیاری از ژورنالیست‌ها و انسان‌های ماجراجو از این اسکنرها برای مانیتور کردن فرکانس‌های اضطراری استفاده می‌کنند تا اولین نفری باشند که اخبار فجایع و حوادث را بشنوند!

گربه

بله گربه!

گربه‌ها حیوان خانگی مورد علاقه رادیوآماتورها بوده و علاقه زیادی به چرت زدن روی رادیویی که با گرمای ترانزیستور های RF گرم شده در یک شب زمستانی سرد دارند. همچنین نگهداری و سرپرستی از حیوانات نیز امری پسندیده بوده و هست. اگر در شبکه‌های اجتماعی سری به پیج رادیوآماتورها بزنید قطعا چندین عکس از گربه‌(های) آن‌ها خواهید دید!

کارت تاییدیه تماس یا QSL card

پس از هر تماس، راديوآماتورها برای تاييد ارتباط راديويي با يکديگر از اينگونه کارت پستال‌‎ها که در آن تاريخ، ساعت، نوع مدولاسیون، مدل دستگاه، آنتن، قدرت خروجی و… ذکر شده استفاده نموده و پس از درج تمامی نکات فنی آن را با پست ارسال مي‌کنند. کارتی که در زير ديده مي‌شود مربوط به يک راديوآماتور در کشور کويت مي‌باشد. روی هر کارت اغلب کال ساین شخص و یک عکس به دلخواه او درج می‌شود. البته امروزه با استفاده از eQSL نیز می‌توان با استفاده از اینترنت نیز تبادل کارت را انجام داد ولی هنوز هم هستند کسانی که تفریح اصلی آن‌ها از این سرگرمی جمع کردن کارت های QSL است. تصاویر زیر مربوط به یک کارت QSL از طرف یک رادیوآماتور کویتی بوده که برای آقای علی قنبری از رادیوآماتورهای کشور ما با کال ساین EP3AG ارسال شده است.

رادیوآماتوری در شرایط بحران

رادیوآماتوری برگ برنده‌ی هر کشور در مواجه با بحران‌هاییست که گریبان‌گیر شبکه‌های مخابراتی می‌شود. از تلویزیون و رادیو تا اینترنت و موبایل و تلفن ثابت همگی نیاز به یک سری زیر ساخت‌های از پیش ساخته شده جهت عملکرد قابل قبول هستند. این زیر ساخت‌ها در مواقع بحرانی در کشورهای در حال توسعه و حتی توسعه یافته نیز کماکان با مشکلاتی گریبان گیر هستند. از جایی که رادیوآماتوری بدون نیاز به زیر ساخت مخابراتی و با یک رادیو می‌تواند ارتباط نقطه به نقطه برقرار کند بنابراین می‌تواند در بسیاری از مواقع در هنگام سیل و رانش زمین با تخصص رادیو آماتورهای حرفه‌ای مورد استفاده قرار گرفته و جان انسان‌ها را نیز نجات دهد.

کلوب‌های رادیوآماتوری

کلوب‌ها در سراسر جهان محل گردهمایی و هم اندیشی رادیوآماتورها بوده و هستند. کلوب‌ها محل ثابتی جهت اجتماع رادیوآماتورهای عضو کلوب در دورهمی‌های آخر هفته، ضیافت‌های شام، همفکری و مباحثه، برگزاری مسابقه، برگزاری ham feast، تبادل و خرید و فروش انواع تجهیزات و … است و معمولا اعضا برای عضویت باید حق اشتراک ماهانه یا سالانه پرداخت کنند. معمولا هر شهر یک یا چندین کلوب رادیوآماتوری دارد. در همین کلوب‌ها در اکثر کشورها به طور منظم توسط رادیوآماتورهای دارای صلاحیت از مقامات مربوطه معروف به VE از علاقه‌مندان جدید آزمون گرفته و در صورت قبولی برای آن‌ها گواهینامه صادر کرده و افراد جدید را آموزش نیز می‌دهند. از کلوب‌های رادیوآماتوری ایران می‌توان به کلوب رادیوآماتوری البرز با سرپرستی مهندس سید محمد عظیمی و مهندس سعید شکر اللهی اشاره کرد.

کلام آخر

با توجه به این که این اولین تجربه وبلاگ‌نویسی بنده بود، متاسفانه حجم مطالب در قسمت آخر مقداری زیاد شد بنابراین ناچار شدیم که تا جای ممکن متن را خلاصه کنیم پس اگر کم و کاستی وجود داشت ما را به بزرگی خود بخشیده و در قسمت کامنت‌ها نظر خود را با ما اشتراک گذاشته تا در قسمت‌های احتمالی بعدی اصلاح کنیم و همچنین برای دوستان عزیزی که مطلبی را درست متوجه نشدند یا نیاز به توضیحات بیشتر دارند توضیحات تکمیلی‌تری ارائه بدهیم. در پایان از تمامی تیم سیسوگ و همچنین انجمن رادیوآماتوری البرز جهت ارتقا سطح دانش عمومی و پرورش علاقه‌مندان به رادیوآماتوری تشکر کرده و در آخر بدانید مهم نیست که چقدر سواد دارید و یا چقدر الکترونیک بلد هستید. همین که عمیقا عاشق‌ رادیو و بی‌سیم بازی باشید رادیوآماتور هستید!