Portable MLA, a nejen ta, a možnosti dálkového ladění

17.06.2019

Asi většina hamů, kteří si koupí nebo postaví portejblové provedení MLA antény po čase zjistí, že je potřebnější nebo výhodnější tuto anténu ladit na větší vzdálenost, ať už z pohodlnosti, nebo proto, že je vhodné anténu instalovat v nějaké vzdálenosti, třeba kvůli terénu , venkovní instalaci, případně možnosti provozu s výkonem větším než 5W. Ovládání budeme asi řešit s ohledem na kondenzátor - jestli je s převodem nebo bez převodu. Možnosti takového ladění je více - DC motorkem s převodovkou, servomotorkem nebo krokovým motorkem. V tomto blogu se budu snažit popsat možnosti, které jsem sám odzkoušel, popsat na příkladech instalaci, výhody i nevýhody. Stejné ovládání můžeme použít i u stolní či stacionární verze.

Jako první možností bych se chtěl věnovat ladění DC motorkem a jeho ovládání. Jako asi nejvhodnější je DC motorek : Motor DC 12V 14RPM S30K, který je možno zakoupit v Arduino-shop.cz.

Probably most hammers who buy or build a porcelain version of the MLA antenna over time will find it more convenient or preferable to tune the antenna over longer distances, either for convenience or because it is convenient to install the antenna at some distance, for example due to terrain, outdoor installation, or the possibility of operation with an output greater than 5W. Control will probably be solved with respect to the capacitor - whether it is with or without gear. Possibilities of such tuning are more - DC motor with gearbox, servomotor or stepper motor. In this blog, I will try to describe the options I have tried, describe the installation, advantages and disadvantages. The same control can be used for desktop or stationary versions. As a first option I would like to focus on tuning DC motor and its control. As probably the most suitable is a DC motor: Motor DC 12V 14RPM S30K, which can be purchased at Arduino-shop.cz.

Tento motorek je dostatečně silný k ovládání většiny používaných kondenzátorů u MLA antén. Specifikace:Model: S30K Napájení: DC12V Otáčky naprázdno: 14 / min Točivý moment: 1,2 kg * cm

Proud naprázdno: 50 mA Proud při plném zatížení: 130 mA Rozměry: vizte obrázky u produktu Materiál převodovky: termoplast (polyoxymetylen)

Jako další vhodný motorek je rovněž z Areduino shopu:

Stejnosměrný motor s převodovkou DC 6V 30 RPM N20

Specifikace:
Napájení: 6 VDC
Model: N20
Točivý moment: 20 N.cm
Kovová převodovka
Rychlost 30 RPM
Celková délka: 36 mm
Rozměry motoru: 12 x 26 mm

I tento motorek je dostatečně silný k ovládání většiny používaných kondenzátorů u MLA antén. Připojení ke kondenzátoru si každý vyřeší sám. K propojení je nutno použít spojku, kterou volíme podle typu kondenzátoru. U kondenzátoru bez převodu, který umožňuje volné otáčení o 360 stupňů může být spojka pevná, v případě kondenzátorů s možností pootočení jen o 180 stupňů a nebo u kondenzátorů s převodem je nutno řešit s ohledem na nebezpečí poškození tohoto buď koncovými spínači nebo spojkou, která umožňuje proklouznutí v počáteční i koncové pozici. Já sám nejraději používám jako spojku provrtanou tyčinku z tavné pistole. Je možno motorek zabudovat přímo do skřínky kondenzátoru a nebo vše řešit jako přídavný adaptér a mít tak možnost ručního ladění nebo ladění přes DC motorek a to podle potřeby. Záleží tedy na rozhodnutí každého, pravděpodobně ale řešení bude podle toho, jestli je anténa kupovaná již jako hotová, případně výrobek home made. DC motorek je možno ovládat stejně jako používá Olda OK 2 ER po koaxiálním antenním kabelu, pak je nutno k motorku přidat napěťovou výhybku, stejně jako i v ovládací skřínce. Pokud použijeme ovládací skřínku CB4M od Oldy, tak tam je tato výhybka už instalována.

Specifications: Energy management: 6 VDC Model: N20 Torque: 20 N.cm Metal gearbox Speed 30 RPM Overall length: 36 mm Motor dimensions: 12 x 26 mm This motor is also powerful enough to control most of the capacitors used in MLA antennas. The connection to the capacitor can be solved by everyone. For the connection it is necessary to use a coupling, which we choose according to the type of capacitor. In the case of a condenser without a gear that allows free rotation of 360 degrees, the coupling may be fixed, in the case of capacitors with only 180 degrees of rotation, or in capacitors with gear, this must be dealt with slip in both start and end positions. I myself prefer to use a drilled rod from the melting gun as a clutch. It is possible to install the motor directly into the capacitor box or to solve everything as an additional adapter and thus have the possibility of manual tuning or tuning via DC motor as required. It depends on the decision of everyone, but probably the solution will depend on whether the antenna is already purchased as a finished product or home made. The DC motor can be operated in the same way as using the Olda OK 2 ER over a coaxial antenna cable, then it is necessary to add a voltage switch to the motor as well as in the control box. If we use the CB4M control box from Oldy, this switch is already installed there.

Je možno ale také použít obousměrný PWM regulátor - několik typů prodává i firma Neven. Například:

However, it is also possible to use a bidirectional PWM controller - Neven also sells several types. For example:

Obousměrný regulátor otáček pro stejnosměrné motory - PWM DC 6V-28V 3A

I tento regulátor k ovládání DC motorků vyhovuje, jen v případě připojení přes antenní koaxiální kabel je nutno i k regulátoru přidat napěťovou výhybku. Pokud ale k DC motorku připojíme ovládání pomocí dvoužilového kabelu, tyto výhybky odpadnou - nejsou zapotřebí, jen DC motorek je nutno ošetřit proti rušení jiskřením na kartáčcích.

Bidirectional speed controller for DC motors - PWM DC 6V-28V 3A This controller is also suitable for controlling DC motors, only in case of connection via antenna coaxial cable it is necessary to add a voltage switch to the controller. However, if the DC motor is connected with a two-wire cable, these switches will not be needed - they are not needed, only the DC motor must be protected against interference by sparking on the brushes.

Tady je možné zpracování skřínky na MLA QRP: provedení Oldy OK2ER i s proudovou výhybkou.

Here, the MLA QRP cabinet can be processed: Oldy OK2ER version with current turnout.

Takto může vypadat provedení přídavného adaptéru / profi / , jako inspirace, je to proveditelné.

In this way, the design of the additional adapter (profi) may look like an inspiration, it is feasible.

Tak vypadá řešení YO3GGX - místo DC motorku používá upravené servo - bez dorazů, takže jako DC motorek s převodovkou, na snímku viditelné koncové spínače.

This is what the YO3GGX looks like - it uses a modified servo instead of a DC motor - without stops, so that the limit switches visible in the picture as a DC motor with gearbox.

Kompletní zapojení PWM regulátoru a koncových spínačů YO3GGX - jako inspirace.

V další části budu popisovat využití krokových motorků. Podle výsledků se zatím jeví jako nejlepší čínský krokový motorek 28BYJ-48

Complete connection of PWM controller and YO3GGX limit switches - as an inspiration. In the next section I will describe the use of stepper motors. According to the results, it appears to be the best Chinese stepper motor 28BYJ-48 so far

Parametry: krokový motorek 28BYJ-48 s testovacím modulem s ULN2003. Počet vývodů: 5 Počet fází: 4 Pracovní napětí: 5V Převodovka: 1/64 Hmotnost: 30g

Díky převodu je pak krok k ovládání kondenzátoru přijatelný.

Parameters: 28BYJ-48 stepper motor with ULN2003 test module. Number of terminals: 5 Number of phases: 4 Operating voltage: 5V Gearbox: 1/64 Weight: 30g Thanks to the conversion, the step to control the capacitor is acceptable.

Jako další možnost , jak ladit ML anténu na dálku je použít krokový motorek s modulem arduina a bluetooth modulem, ovládací program je možno nainstalovat na smartphone nebo tablet. zapojení a konstrukce jsou popsány na webu RL5D u antény Alex loop, já mám provedení o něco jiné - jako adaptér.

As a further possibility to tune the ML antenna remotely is to use a stepper motor with module arduina and bluetooth module, the control program can be installed on a smartphone or tablet. wiring and design are described on the RL5D website at the antenna Alex loop, I have a slightly different design - as an adapter.

Toto je zkušební verze adaptéru pro dálkové ladění MLA podle RL5D, finální verze bude podstatně menší, krokový motorek může být i na skřínce s kondenzátorem po přichycení nějakým držákem. Oproti verzi RL5D jsem provedl úpravu napájení - arduino a modul bluetooth je napájen baterií 9V, krokový motorek je pak přes destičku ovladače napájen 5 V z power banky, takže baterie 9 V vydrží mnohem déle a krokový motorek není tak namáhán vyšším napětím.

Při další úpravě jsem změnil napájení na 5 V z powerbanky, toto napětí více vyhovuje čínskému krokovému motorku, navíc powerbanky mají větší kapacitu, čímž si zajistíme delší dou provozu.

This is a trial version of the MLA remote tuning adapter according to RL5D, the final version will be considerably smaller, the stepper motor can also be on the condenser case after mounting with a bracket. Compared to the RL5D version I made a power adjustment - arduino and bluetooth module is powered by a 9V battery, the stepper motor is then supplied via the driver board 5 V from the power bank, so the battery 9 V lasts much longer and stepper motor is not so stressed.

Další možnosti budou popsány po odzkoušení - půjde o ladění pomocí optického enkodéru nebo aripotu.

Other options will be described after testing - it will be tuning using an optical encoder or aripot.

Jako další krok jsem poněkud vylepšil zapojení Bluetooth adaptéru podle RL5D, protože jsem zjistil, že pro krokový motorek je vhodnější napětí 5 V - při 9 V se motorek zahříval - takže jsem celý adaptér předělal tak, že procesor je napájen napětím 5 V z powerbanky USB kabelem a potřebné napětí 5 V pro modul bluetooth i ovladač krokového motorku jsem připojil na pin 5 V arduina. Celý adaptér se tak dá podstatně zmenšit a tato ú)prava je naprosto vyhovující. Vyhneme se tak potřebě použít baterii 9 V, jejíž kapacita neumožňovala dlouhodobý provoz.

Všechny výše uvedené způsoby dálkového ladění MLA jsou sice vyhovující pro provoz, nicméně práce s nimi vyžaduje pečlivé ovládání a není to úplně snadné dosáhnout požadované přesnosti. Nejsnadnější je po zkouškách a porovnávání jen ladění pomocí enkodéru, a to jak s analogovou jednoduchou elektronikou podle Františka OK2VFS, tak i pravděpodobně zatím z nejlepších amatérských řešení, navíc jednoduše sestavitelné a za poměrně velmi přijatelnou cenu je řešení Josého EA7HVO.

https://www.youtube.com/watch?v=2hvngG_-FC8

Toto jednoduché analogové zařízení umožní proporcionální ladění pomocí enkodéru.

jako další možnost je pak i konstrukce Františka OK2VFS. Jedná se o analogové řešení za pomocí 2 obvodů - CD4013 a A4988. Výhdou tohoto řešení je i možnost využít mikrokrokován, čímž zvýšíme přesnost při doladění - já to řeším přepínačem, díky kterému při doladění použiji mikrokrok 1/16. K tomu pak ovládání enkodérem a kondenzátor je spojkou připojen ke krokovému motorku. I v tomto případě používám krokový motorek 28BYJ-48 5 V, který je s převodem a dostatečně silný, takže pohodlně stačí i na velké kondenzátory. Video je před tímto textem. Celková konstrukce ovládání může být díky tomuto zapojení velmi malá a může být napájena ze zdroje 5 V, tzn. i z Power banky. Můžeme toto ovládání tedy použít i v případě portejblového provedení MLA, pokud nám nevadí kabel. Ještě dodávám, že krokový motorek je mimo elektroniku a je připojen sítˇovým kabelem. Zde stačí 4 vodiče, odzkoušena délka kabelu 10 m, pravděpodobně by bez problémů vyhověl i delší kabel.

Toto velmi jednoduché zapojení je spolehlivé, není problém připojit i koncové spínače, takže u pevné spojky pak nedojde ke zničení kondenzátoru při náhodném pokusu o další otáčení v koncových polohách kondenzátoru. Já sám raději používám spojky s možností proklouznutí, které si jednoduše vyrobím z tyčinky k tavné pistoli.

https://www.youtube.com/watch?v=2hvngG_-FC8

Takto vypadá tato popisovaná konstrukce.

Toto je kompletní příslušenství k MLA - ovládací krabička s enkodérem, elektronikou dle shora uvedeného zapojení a ovládáním rotátorku , adaptér s krokovým motorkem a malý rotátorek. Vše jen na 5 V z powerbanky, propojení síťovým kabelem s konektory RJ45, rotátorek se připojuje kablíkem k adaptéru