DX-KUUNTELIJAN LISÄLAITTEET

13.9.1999.

Tällä sivulla esittelen erilaisten vastaanotossa käytettävien lisälaitteiden ja tarvikkeiden ominaisuuksia, käyttöä ja rakennetta.
Joukkoon mahtuu myös joidenkin toteutusten arvostelua.
Tarkempia juttuja näistä välineistä löytyy muilta tekniikkasivuiltani.

Tämän sivun tarkoitus on myös selvittää aloitteleville harrastajille vähäsen eri käsitteitä - koska esim. preselektorin ja antenninsovittimen ero ei tunnu kaikille olevan selvä asia.

Seuraavana pieni lista käsiteltävistä laitteista ja tarvikkeista:

- antenninsovittimet (eli -virittimet)
- preselektorit
- balunit
- antenninvaihtoboxit
- antenninvaihtoreleet
- ylijännitesuojat
- antennivahvistimet
- antennisplitterit

ANTENNINSOVITTIMET JA PRESELEKTORIT

Näistä lisälaitteista käytetään yleensä nimitystä antenninviritin, vaikka eivät ne mitään antennia viritä.
Tämän laitteen tehtävä on nimittäin sovittaa antenni-impedanssi vastaanottimen antenniliitäntään sopivaksi.
Koska homma on taajuudesta riippuvainen tarvitaan laitteen säätämistä taajuutta vaihdettaessa.
Tästä johtuen monet sekoittavat laitteen preselektoriin.
Jos edessämme on musta laatikko, jonka naamataulussa on taajuudensäätönuppi ja aluekytkin erottaa preselektorin yleensä antenninsovittimesta siitä, että preselektorin virityspiikki on "terävä" ja antenninsovittimen selvästi leveämpi.
Tämä tietysti sillä edellytyksellä, että preselektorin virityspiirien Q-arvot ovat hyvät.
Antenninsovittimen totetustapoja voi olla useammankinlaisia, mutta preselektorin rakenne käsittää yhden tai mieluimmin useamman viritettävän kaistanpäästösuotimen vastaanottotaajuusalueelle.
Laitteeseen kuuluu yleensä vahvistin, mutta voi se olla passiivinenkin.
Rakenteellisesti preselektori on siis samanlainen kuin entisaikojen vastaanottimien etupää viritettävine suurtaajuusvahvistimineen.
Periaatteessa preselektorin ei tarvitse vahvistaa signaalia vaan mahdollinen vahvistin voi olla vain kompensoimassa aiheutettua vaimennusta kuten Lowen PR-150:ssä.

Kaupallisissa ja omatekoisissakin laitteissa esiintyy kytkentöjä, joista ei aina oikein selviä kummasta laitetyypistä on kysymys.
Monet antenninsovittimena tai "tunerina" kaupitellut laitteet (Grove, Yaesu, MFJ jne.) sisältävät vahvistimia yms.
Käytännöllisenä heikkoutena useimmissa halvoissa kaupallisissa laitteissa ovat surkealaatuiset kiertokytkimet antennivalinnassa jne.
Erittäin pienillä signaalitasoilla toimittaessa ne eivät ole pitkäikäisiä.
Isojen antennisignaalien suhteen on syytä myös poistaa suojadiodit, joita usein on käytetty näiden laitteiden antenniliitännän valinnan jälkeen.
Nämä diodit aiheuttavat selvää dynamiikan huononemista.

Enemmän "ammattilaiset" DX-kuuntelun alalla eivät kovinkaan ilmeisesti suosi preselektoreissa kaupallisia tuotteita.
Syykin on varsin selvä. Nimittäin noissa aiemmin mainituissa kaupallisissa tuotteissa ei aina viitsi puhua paljoa kelojen Q-arvoista - ei varsinkaan malleissa joissa niiden tehtävät on annettu RF-kuristimille.
Toisaalta kuuntelun kohde on hyvin usein vain MW-alue tai siihen lisättynä tropiikkibandit.
Kaupalliset laitteet taas on painotettu yleensä SW-alueelle, jolla ei taas ole paljoakaan tarjottavaa muuta kuin ohjelmakuuntelijoille.
Lisäksi tilaustyönä tai itse rakennettuna tehdyn laitteen yhteyteen on helppo asentaa tarvittava määrä antenninvaihtoja, joita esimerkiksi "Ruukki-mallissa" on kymmenen.
Tyypilliset harrastajien itse rakentamat preselektorit , kuten mallit "Roland Sandberg" tai "Ruukki" sisältävät yhden virityspiirin (toroidirakenne) ja mosfet-vahvistimen.
Rollen mallissa mosfettinä on perinteinen RCA:n 40673 (joka lienee nykyisin huonosti saatavissa) ja Ruukin mallissa BF981.
Toisen virityspiirin lisääminen vahvistimen jälkeen parantaa selektiivisyyttä. Tällainen rakenne oli mm. Ilkka Martikaisen jo vuosikymmeniä sitten esittämässä lyhytaaltopreselektorissa.
Kelasydämen rakenteeseen on tarjolla useita vaihtoehtoja, kuten esim. Hannu Pylväläisen Radiomaailmassa esittämissä artikkeleissa käytetyt Tokon valmiit kelat, itse käämityt toroidit ( materiaaleja Philipsin violetista Amidoniin jne. ) tai vaikkapa Potcore-tyyppisiä, joita itse olen käyttänyt.
Kannattaa kiinnittää huomiota siihen, että ko. materiaali on tarkoitettu halutulle taajuusalueelle mikäli kelalle hyviä Q-arvoja halutaan.
Rakennettaessa laitetta kannattaa vahvistinosan rakenteeseen kiinnittää huomiota, jotta siitä saadaan mahdollisimman suuri vahvistus ilman värähtelytaipumuksia.
Värähtelyä voi esiintyä helposti myös kuunneltavaa aluetta korkeammilla taajuuksilla, minkä yleensä voi estää ferriittihelmillä.
Nykyisin on saatavana halvalla (esim. Elkama) erilaisia pintaliitos-mosfettejä, joilla saadaan rakennettua varsin hyvälaatuisia vahvistimia tähän tarkoitukseen.
Joissain tapauksissa - kuten radiohäiriöiden kannalta - saattaa preselektorin paristokäyttöisyydestä olla apua. Tällöin on mahdollisimman vähän virtaa kuluttava rakenne käyttökelpoisin. Tyypillinen mosfet - vahvistin on tällöin omiaan - minkä lisäksi laitteeseen ei paristokäyttöisenä kannata asentaa yhtään lediä yms. turhaan virtaa kuluttamaan.

BALUNIT

DX-kuuntelijoilla tarve käyttää sovitusmuuntajia, joista useimmiten käytetään nimitystä balun tulee lähinnä esiin sovitettaessa korkeaohmisia lanka-antenneja 50 ohmin antenniliitäntään.
Samaan tehtävään soveltuu myös antenninsovitin, mutta esim. häiriöiden vähentämiseksi on tullut suosituksi vetää vastaanottimelle tuleva syöttöjohto pieniohmisena koaksiaalikaapelina.
Balunin rakenne voidaan toteuttaa ilmasydämisenä, toroidilla tai muulla ferriittimateriaalilla.
Tarkemman selvityksen löydät balunien rakentamisesta tältä sivultani.
Samalla sivulla on käsitelty myös Beverage-antennien päätevastuksia.
Tässä yhteydessä ei ole käsitelty korkeampien taajuuksien - esimerkiksi koaksiaalikaapelista rakennettujen - balunien tekoa.

ANTENNINVAIHTOBOXIT

Niin kotikäytössä kuin peditioneillakin on DX-kuuntelijalla usein käytössään monia eri antenneja.
Ei ole sen paremmin käytännön kuin liittimien kulumisenkaan suhteen järkevää vaihdella antenneja jatkuvasti liittimiä irrottelemalla ja kiinnittämällä.
Antennien vaihto voidaan suorittaa matalammilla taajuuksilla toimittaessa varsin helpporakenteisen kytkinsysteemin avulla.
Metallikoteloidun laitteen johdotuskaan ei ole kriittinen - pyritään vain mahdollisimman lyhyeen ja toisistaan etäällä olevaan johdotukseen.
Kytkimet voivat olla joko kierokytkimiä tai vipukytkimiä.
Niiden laatuun on syytä kiinnittää huomiota pienien signaalitasojen takia.
Mielestäni kontaktien tulisi olla kullattuja - hopea oksidoituu nopeasti ollessaan kosketuksissa ilman kanssa.
Hyviä kytkinmerkkejä kiertokytkimissä on esim. Elma ja vipukytkimissä C&K, Knitter jne.
Kaukoidässä tehdyt "amerikkalaismerkkien näköiset" kytkimet eivät välttämättä ole kovin korkealaatuisia.
Toiset kuuntelijat haluavat kokeilla samanaikaisia kombinaatioita eri langoilla. Tällöin vipukytkinvaihtoehto on ainut mahdollinen.
Impedanssit ovat kyllä tietysti mitä sattuu tämmöisissä yhdistelyissä - mutta tärkeintähän on silti asemien kuuluminen.
Kytkinboxin perässä olevalla antenninsovittimella voi sitten vielä hakea parasta kuuluvuutta.

Kytkimien laadun suhteen samankaltainen homma on liittimien laatu.
En sitten tiedä koska laitevalmistajat ymmärtävät luopua lukittavista banaanikoskettimista eli PL259 / SO239 - liittimistä.
Näiden liittimien suhteen on huomattava myös se, ettei pidä sekoittaa länsimaista valmistetta olevia hopeoituja yms. pinnotteilla varustettuja ja kaukoidässä tehtyjä nikkelöityjä liittimiä keskenään.
Varsinkin ulkokäytössä siitä voi tulla ongelma.
Katso liittimistä RF-liittimiä käsittelevältä sivultani.

Toimittaessa korkeammilla taajuuksilla suosittelen ainoastaan hyvälaatuisten koaksiaalireleiden käyttöä.
Tämmöisiä on SMA-liittimillä varustettuna saanut El-Kamasta tosi edullisesti niiden normaaliin myyntihintaan verrattuna.

ANTENNIVAIHTORELEET

Antennien vaihto voidaan totetuttaa releleiden avulla siten, että vain yksi koaksiaalikaapeli tulee kuuntelupisteeseen.
Tämäntyyppisen laitteen selostus löytyy tältä sivultani.
Kun kyseessä on vain korkeintaan kolme antennia voidaan myös ohjaussähkö syöttää koaksiaalia pitkin.
Tietysti voidaan tekemällä rakenne monimutkaisemmaksi eli käyttämällä vaikka äänikoodeja yms. ohjata samaa kaapelia pitkin hyvinkin monen antennin vaihtojärjestelmää.
Tunnetusti nämä antennivärkit ovat kohtalaisen arkoja ukonilmojen ylijännitteille, joten mahdollisimman yksinkertaiset ja helposti korjattavat systeemit ovat kuitenkin loppujen lopuksi parhaita.
Jos halutaan ohjata suurempaa antennimäärää niin tarvitaan ohjauskaapeli, jossa on yhtä monta karvaa kuin on antenneja + 1 paluujohdin ohjaussähkölle.
Tämmöisen releboxin ohjaus on varsin yksinkertaista ja releet kannattaa kytkeä lisäksi niin, että ne maadoittavat ko. antennin ollessaan virrattomana.

YLIJÄNNITESUOJAT

DX-kuuntelijalle soveltuvia ohjeita on runsaasti ylijännitesuojausta käsittelevällä sivullani.
Eri paikkoihin asennettavien irrallisten suojakomponenttien, kuten purkausputkien lisäksi on saatavana koaksiaaliliittimillä varustettuja palikoita kaapelien väliin.

Hyvinkin rakennetusta ylijännitesuojauksesta huolimatta on kuitenkin aina syytä irrottaa antennijohdot laitteistaan kesäaikana kun ne eivät ole käytössä.

ANTENNIVAHVISTIMET

Antennivahvistimia on DX-kuuntelijoiden käytössä lähinna kahdenlaisia eli vastaanottimen yhteyteen sijoitettuja tai mahdollisimman lähelle itse antennia asennettuja.
Viimeksi mainittu sijoitustapa on tarpeellinen korkeilla taajuuksilla (ULA - ja TV-DX) sekä lyhytmittaisten aktiiviantennien yhteydessä.
Käytännössä ei ole mitään hyötyä sijoittaa pitkien lankojen kanssa MW:llä kuunneltaessa vahvistinta kuuntelupistettä kauemmaksi.
Lisäksi vältytään vahvistimen "sääsuojaukselta", sähkönsyötöltä ja ukkosvahinkovaaralta.

Jotkut väittävät, ettei matalilla taajuuksilla tarvita kovinkaan suurta herkkyyttä vastaanottimelta.
Tämän perusteella voisi olettaa lisävahvistimienkin olevan täysin tarpeettomia.
Käytännön tilanteissa esimerkiksi peditioneilla on kuitenkin todettu vahvistimista olevan selvää hyötyä MW-kuuntelussa.
Päiväaikaan pitkiin lankoihin saapuvat signaalit ovat heikkoja, antenniratkaisut eivät käytännön syistä ole useinkaan viimeisen päälle parhaita vaikka lankaa olisikin paljon.
Eikä pitkien lankojen ja Beveragejen parhaita ominaisuuksia olekaan hyvä hyötysuhde vaan hyvä suuntavaikutus.
Muutoinkin voi sanoa jossain määrin huonoja antenneja voitavan "parantaa" vahvistuksen kasvattamisella, mikäli kuuntelija ymmärtää tämän vahvistuksen lisäyksen tuomat ongelmat.
Voidaan myös mainita, että vaikkapa Icom IC-R71:n oma vahvistin kohisee tosi reippaasti verrattuna hyvälaatuiseen "irtovahvistimeen", joten tuloksia voi tässäkin suhteessa parantaa pitämällä Icomin vahvistin poiskytkettynä ja käyttämällä sen tilalla erillisvahvistinta.

Suomalaisilla DX-kuuntelijoilla on käytössään mm. ruotsalaisen Stefan Wikanderin ja tämän kotisivun omistajan valmistamia vahvistimia.
Aloittaessani joku vuosi sitten näiden n.10 dB vahvistavien laitteiden rakentelun totesin jälkeenpäin myös Stefanin kuin muutaman amerikkalaisenkin päätyneen hyvin samankaltaiseen ratkaisuun.

Hyvän dynamiikan saavuttamiseksi parhaaksi malliksi osoittautui muuntajatakaisinkytketty rakenne, joskin varsiin hyvään tulokseen pääsee yksikertaisemminkin.
Olen rakentanut näitä vahvistimia useita kymmeniä kappaleita, joista ensimmäiset transistorilla 2N5109 ja sittemmin pintaliitososilla transistorina BFG540/x.
Näiden vahvistimien rakenteesta enemmän RF-vahvistimia käsittelevällä sivullani.
Joissain tapauksissa (Lapissa päiväaikaan) saatetaan tarvita enemmänkin vahvistusta ja sitä voi tällaisissa olosuhteissa myös käyttää.
Mahdollista on kytkeä kaksi vahvistusastetta peräkkäin. Kuitenkin on huomioitava ongelmat, jota tästä voi aiheutua eli laajakaistaista vahvistinta käytettäessä voi kuuntelualueen ulkopuolinenkin taajuus aiheuttaa vastaanottimen yliohjautumisen tai tukkeutumisen mikäli näiden taajuuksien pääsyä ei millään estetä.
Preselektori tai muunkinlainen tarkoitukseen sopiva (kaistan - tai alipäästö-) suodin parantaa tilannetta merkittävästi.
Voidaankin sanoa, ettei laajakaistaista vahvistinta yleensä ole syytä käyttää pelkästään varsinkaan sellaisen vastaanottimen yhteydessä, jossa ei ole viritettäviä etupiirejä.

ANTENNISPLITTERIT

Haluttessa jakaa antennisignaali useampaan vastaanottimeen havaitaan, että jos kaapelit kytketään suoraan haaroituspisteestä laitteisin niin vastaanottimet vaikuttavat toisiinsa.
Tästä haitallisesesta ilmiöstä päästään eroon käyttämällä tehojakajaa eli splitteriä, joka erottaa vastaanottimet toisistaan mutta päästää signaalin - tosin vaimentaen sitä - laitteisiin.
Tämän vaimennuksen kompensoimiseksi olen käyttänyt splitterin edellä sitä kompensoivaa vahvistinta.
Rakenne voidaan tietysti tehdä myös sellaiseksi, että kullakin lähtökanavalla on oma vahvistimensa.
Tarkemmin tähän aiheeseen voi tutustua splittereitä käsittelevällä sivullani.


TAKAISIN TEKNIIKKAHAKEMISTOON !