رادیو آماتوری چیست و چرا به آن نیاز داریم؟ (قسمت دوم)

نوشتاری درباره رادیو آماتوری، کاربرد و نحوه کارکرد آن به قلم سجاد گلچین پور، عضو افتخاری کلوب رادیو آماتوری البرز

برای مشاهده قسمت قبل اینجا کلیک کنید!

تا اینجا با رادیو آماتوری و کارکرد آن آشنا شدیم و یاد گرفتیم که چگونه می‌توان رادیو آماتور شد. بعد از دریافت گواهینامه رادیو آماتوری، قدم بعدی دریافت مجوز راه‌اندازی ایستگاه رادیو آماتوری است.

باید توجه داشت که گواهینامه رادیو آماتوری فقط به شخص مجوز برقراری ارتباط می‌دهد و چنانچه شخص بخواهد در مکانی مانند منزل یا محل کار خود ایستگاه رادیویی برپا کند، نیاز است تا مجوز برپایی ایستگاه نیز دریافت کند.

بدون داشتن گواهینامه ایستگاه، فرد می‌تواند برای برقراری ارتباط از طریق ایستگاه دوستان رادیو آماتور خود استفاده نموده یا از ایستگاهی که به همین منظور در سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیویی تدارک دیده شده است، با هماهنگی قبلی استفاده کند.

با داشتن گواهینامه ایستگاه رادیو آماتوری عملا شما توانایی خرید و واردات قانونی انواع تجهیزات رادیو آماتوری که به تایید سازمان تنظیم مقررات رسیده باشند را دارید. گرفتن گواهینامه‌ی برپایی ایستگاه بعد از گرفتن گواهینامه‌ی رادیو آماتوری میسر است و روال اخذ همانند قبل است. برای اطلاعات بیشتر به وبسایت سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیویی مراجعه کنید.

برای برپایی ایستگاه و برقراری اولین تماس به دو وسیله اساسی نیاز است. اول فرستنده و گیرنده و دوم آنتن مناسب. سپس سایر وسایل جانبی مانند کابل، منبع تغذیه، SWR سنج، وات متر، تیونر، دکل و…

فرستنده و گیرنده (Transceiver)

جهت برقراری ارتباط رادیویی با سایر رادیو آماتورها اولین وسیله مورد نیاز دستگاه فرستنده و گیرنده است. این دستگاه‌ها در اشکال مختلف با کاربردهای متفاوت در بازار وجود دارند. به طور کلی می‌توان آن‌ها را به سه دسته کلی تقسیم کرد: دستگاههای رومیزی، قابل حمل و دستی. شما متناسب با بودجه و نوع نیاز خود می‌توانید یک یا چند مدل از این دستگاه‌ها را خریداری کنید.

شاید برای شما مفید باشد: راه اندازی ریموت کد لرن

به طور کلی دستگاه‌های رومیزی توانایی‌ها و قابلیت‌های بیشتری دارند و به طور معمول با کوچک‌تر شدن ابعاد رادیو، طبیعتا میزان امکانات و توانایی‌های آن کمتر می‌شود. دستگاه‌های رومیزی معمولا صفحه نمایش بزرگتر به همراه اسپکتروم رادیویی، توان رادیویی خروجی بیشتر و قدرت تفکیک بهتری دارند. از طرفی رادیوهای قابل حمل و دستی برای مسافرت و کمپینگ و فعالیت خارج از خانه و صرفه‌جویی در باتری مناسب‌ترند. از برندهای معروف رادیوها می‌توان به Kenwood ،ICOM ،Yaesu و Alinco اشاره کرد.

دستگاه رومیزی

دستگاه قابل حمل

رادیو دستی

اما اگر بودجه کافی ندارید، نگران نباشید! شما می‌توانید رادیویتان را خودتان بسازید!

با دقایقی گشت و گذار در اینترنت می‌توان به نقشه‌های خوبی برای ساخت انواع دستگاه‌های رادیویی رسید و سپس شروع به ساخت آن‌ها کرد. به شرط اینکه اول بدانید دقیقا دنبال چه چیزی می‌گردید و چه هدفی دارید. و دوم اینکه بدانید توانایی و دانش و تجربه ساخت یک فرستنده و گیرنده دستساز را دارید. سوم اینکه ابزارهای ابتدایی مورد نیاز جهت ساخت و تست (مانند اسیلوسکوپ، سیگنال ژنراتور، قطعات اورجینال) را دارید. در غیر این صورت با این کار فقط پول و وقت شما تلف شده و از این سرگرمی جذاب دل زده خواهید شد!

ولی بدانید رادیو آماتورهایی هستند که فقط از دستگاه‌های دست‌ساز خود استفاده می‌کنند چون باور دارند که روح رادیو آماتوری در این نهفته است که اپراتور رادیو خودش رادیوی خودش را بسازد. حتی داریم رادیو آماتورهایی که توانسته اند با دستگاه‌های دست‌ساز خود در ایران، موفق به برقراری تماس‌های بین المللی شوند. پس اصلا جایی برای ناامیدی نیست!

طرح Bitx یکی از فرستنده و گیرنده های اماده و متن باز در دنیاست. تا کنون هزاران نمونه از این دستگاه توسط رادیو اماتور های دنیا ساخته شده است. شما هم میتوانید این رادیو را بسازید یا حتی کیت اسمبل نشده ان را از فروشگاه های خارجی خریداری کنید.

تنها نکته مهم باقی مانده این است که اطمینان حاصل کنید که فرستنده شما از استانداردهای FCC و ضوابط مربوط به دستگاه‌های ارتباطات رادیویی موجود در وبسایت سازمان تنظیم مقررات پشتیبانی می‌کند و ناخواسته باعث ایجاد مشکل بر روی باندهای حساس مجاور نمی‌شود. به عنوان مثال دامنه هارمونیک سوم خروجی فرستنده باید حداقل 30db کمتر از دامنه فرکانس اصلی باشد، به این معنی که در خروجی فرستنده حتما باید از فیلتر پایین گذر مناسب استفاده کرد.

به یاد داشته باشید ایستگاه‌های رادیو آماتوری ممکن است به صورت سر زده توسط کارشناسان سازمان تنظیم مقررات مورد بازدید قرار گرفته و خروجی رادیوهای دست‌ساز و یا حتی تجاری آنان مورد اندازه گیری قرار بگیرد و هیچکس دوست ندارد که رادیوی دوست داشتنی‌اش هارمونیک‌های بیش از حد در خروجی داشته باشد!

آنتن

آنتن یکی از مهم‌ترین ارکان داشتن ارتباط رادیویی خوب است که متاسفانه بیشتر اوقات نادیده گرفته می‌شود. یک جمله معروف در بین رادیو آماتورها داریم که: آنتن خوب با یک رادیو ارزان بهتر از یک آنتن بد با یک رادیوی گران قیمت است. البته برای ساخت یک آنتن ساده و مناسب جهت ارتباطات رادیو آماتوری نیاز به پاس کردن چندین واحد دانشگاهی و خواندن کتاب‌های حجیم طراحی و اصول آنتن‌ها نیست. (گرچه خواندن کتاب‌هایی که به تشریح اصول به زبان ساده و فرمول کمتر پرداخته‌اند توصیه می‌شود!)

اگر نگاهی به اینترنت خصوصا یوتیوب و کتاب‌ها بیاندازیم می‌بینیم که هزاران نوع آنتن مختلف برای کاربردهای متنوع وجود دارد. برای برپایی آنتن معمولا دو فاکتور اصلی در نظر گرفته می‌شود. اول میزان فضای موجود جهت برپایی آنتن متناسب با فرکانس کاری و نوع انتشار آنتن اعم از جهتی و غیر جهتی.

با پایین آمدن فرکانس ارتباطی، طول موج افزایش یافته و به دنبال آن ابعاد آنتن نیز بیشتر خواهد شد. به طوری که در فرکانس‌های باند رادیویی HF که محبوب‌ترین باند ارتباطی است تا 40 متر و بیشتر هم می‌رسد. به همین دلیل فضای کافی برای برپایی آنتن مهم است.

برخی آنتن‌ها مانند دایپل و یا ورتیکال، انتشار همه جهتی دارند ولی برخی دیگر مانند یاگی، هلیکس و یا اسپایدر بیم انتشار جهتی دارند. بنابراین با این آنتن‌ها می‌توان فقط در یک جهت ارسال و یا دریافت داشت.

همانطور که اشاره کردیم، نیازی به حفظ و دانستن انواع آنتن‌ها نیست. برای فعالیت عادی رادیو آماتوری معمولا از آنتن‌های پرکاربرد و مشخصی استفاده می‌شود و بعدا که کم کم دایره مطالعات خود را گسترش می‌دهید، با این آنتن‌ها اشنا خواهید شد.

آنتن یاگی چند بانده مخصوص محدوده HF

آنتن دایپل که دو انتهای ان به سمت پایین خم شده اند. به این انتن V برعکس (Inverted V) نیز گفته میشود. یک آنتن یاگی در بالای دکل نیز دیده می شود.

آنتن Spider Beam مخصوص محدوده HF

همانند قبل، می‌توانید از فروشگاه‌های مختلف خارجی آنتن‌های خود را خریداری، نصب و راه‌اندازی کنید و یا با خرید چندین متر کابل مسی آنتن خود را بسازید. با توجه به آموزش‌های متعدد در اینترنت و یوتیوب امروزه هر رادیو آماتوری می‌تواند آنتن خود را بسازد پس فعلا وارد جزییات ساخت نمی‌شویم!

ساده ترین نوع آنتن، آنتن دایپل می‌باشد که از دو تکه سیم تشکیل شده است. هر تکه به طول یک چهارم طول موج فرکانس کاری است و یکی به مغزی کابل و دیگری به شیلد کابل کواکسیال متصل می‌شود. این آنتن انتشار همه جهتی دارد و ساخت آن بسیار ساده است. در قسمت‌های بعد با فرکانس کاری و موج‌هایی که رادیو آماتورها برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند بیشتر صحبت خواهیم کرد.

خط انتقال

خط انتقال به کابل حامل امواج رادیویی و تمامی وسایل سر راه آن از رادیو تا آنتن، اطلاق می‌شود. جز اصلی خط انتقال کابل رادیوییست که می‌تواند از نوع بالانس یا غیربالانس باشد. بیشتر رادیو آماتورها کابل‌های غیربالانس یا کواکسیال را بدلیل نویز کمتر و آسانی استفاده ترجیح می‌دهند. کابل‌های کواکسیال متنوعی در بازار موجود است ولی دو نکته مهم قبل از خرید را باید رعایت کرد: اول اینکه کابل اورجینال، با کیفیت و متناسب با فرکانس کاری باشد. دوم اینکه امپدانس درج شده بر روی کابل با امپدانس خروجی رادیو و آنتن برابر باشد. تمامی دستگاه‌های فرستنده و گیرنده دارای امپدانس ورودی/خروجی 50 اهم هستند.

کابل‌های کواکسیال تلویزیونی یا RG-6 بدلیل داشتن امپدانس 75 اهم مناسب کار رادیو آماتوری نیستند. انواع زیادی کابل در بازار موجود هست اما باید به این نکته توجه داشت که به طور معمول کابل‌های ارزان قیمت‌تر در فرکانس‌های بالاتر افت بیشتری دارند. به این معنی که توان رادیویی ما در فرکانس‌های بالا در کابل به صورت حرارت در کابل تلف خواهد شد. به عنوان مثال کابل RG-58 تا فرکانس 30 مگاهرتز مناسب است ولی برای فرکانس‌های بالاتر مانند 144 مگاهرتز کابل LMR-200 توصیه می‌شود.

بجز کابل کواکسیال وسایل دیگری نیز بر روی خط انتقال قرار می‌گیرند که مهم ترین آن‌ها بعد از کابل SWR متر است. دانستن مفهوم SWR یا Standing Wave Ratio برای داشتن ارتباط خوب بسیار مهم است ولی فهم آن معمولا برای نوآموزان مقداری مشکل است از این رو سعی کردیم تا به ساده‌ترین شیوه آن را بیان کنیم.

در شرایط ایده آل امپدانس آنتن و خط انتقال و دستگاه فرستنده باید با هم برابر باشد در غیر این صورت مقداری از توان رادیویی برگشت خورده و در نهایت در ترانزیستورهای طبقه اخر تقویت کننده فرستنده به صورت گرما تلف خواهد شد. تنها راه حل این مشکل تطبیق دادن امپدانس آنتن و خط انتقال و فرستنده با یکدیگر است.

موج برگشتی با کاهش توان رادیویی خروجی نیز حل نخواهد شد. به طور مثال اگر رادیوی شما 100 وات خروجی داشته باشد و 10 وات از توان خروجی به سمت رادیو برگردد، اگر توان خروجی رادیوی خود را به 10 وات کاهش دهید باز هم 1 وات موج برگشتی خواهید داشت. بنابراین این نسبت همیشه ثابت است، فقط در توان‌های خروجی پایین حرارت کمتری در ترانزیستور تلف خواهد شد و شانس سوختن ترانزیستورهای قدرت RF رادیوی شما کمتر خواهد شد!

اندازه‌گیری میزان توان رفت و برگشت توسط یک دستگاه ساده به نام SWR Meter صورت می‌گیرد. این دستگاه همیشه بین رادیو و آنتن قرار می‌گیرد و در صورتی که هنگام مکالمه شما مشکلی در سمت آنتن و یا کانکتورهای ارتباطی بوجود بیاید مطلع خواهید شد. همچنین با کمک این دستگاه و تنظیم آنتن می‌توان راندمان موج تشعشع شده را تا نزدیک به 100 درصد افزایش داد و با فواصل دورتر تماس بهتری برقرار کرد.

برای دریافت اطلاعات فنی بیشتر به کتاب Ham radio for Dummies مراجعه کنید. این کتاب برخلاف بسیاری از کتاب‌های دیگر به زبانی ساده و نثری روان هر چیزی که نیاز است در مورد رادیو آماتوری بدانید را توضیح داده است. برای دانلود به این سایت مراجعه کنید.

در قسمت بعدی با فرکانس‌های کاری، باندهای مختلف و انواع مدولاسیون‌های پر کاربرد در ارتباطات رادیو آماتوری آشنا می‌شویم. منتظر انتقادات و سوالات خود در کامنت‌ها هستیم!