Hoewel de meeste mensen het gingen inbouwen in een 19″ behuizing, was er toch vraag naar een 3D te printen behuizing. Dat leek mij wel leuk om te ontwerpen. Dat heb ik dus ook gedaan in Autodesk Fusion. De downloadlink naar de modellen staat onder deze pagina. In die link staat ook meer informatie.

De STL files staan hier: http://fm-atv.nl/3d-models/

Maar gezien ik vaak bezig ben geweest met hele kleine Amateur Televisie (ATV) zendertjes, vond ik het een leuk idee om eens een ATV vossenacht-setje te maken. Vossenjagen dus met een kleine televisieontvanger en mini televisiezendertjes! Een cameraatje kan zelfs een extra dimensie toevoegen, zoals het herkennen van de omgeving zodra het signaal sterk genoeg uit de ruis komt opzetten.

In dit artikel worden de zendertjes beschreven, waarvan ik drie stuks gemaakt heb. Ook zal ik tips geven voor de ontvanger en geschikte antennes. Maar eerst ga ik uitleggen, waarom ik gekozen heb voor een analoog systeem.

Analoog of digitaal

Analoge signalen zijn het meest ideaal als het aankomt op uitpeilen. Je kan een signaaltje ver in de ruis zien opdoemen en met uitrichten is de variatie in sterkte goed te zien aan het afnemen van ruis. De mate van ruis werkt dus als een signaalmeter. Een hele accurate zelfs, want het uitpeilen op ruis blijkt heel intuïtief te verlopen.

Een digitaal systeem zou hooguit een blokkerig en schokkend beeld geven op het moment dat het signaal slechter wordt en helemaal niks zodra het signaal te zwak wordt. Op het moment dat je nog niet, of nauwelijks, in het bereik van de vos loopt, zie je niks. En op het moment dat er wel beeld is, kun je te maken krijgen met enige vorm van vertraging door de processing en buffering. Dat werkt gewoonweg niet goed voor vossenjagen. Daarnaast zijn digitale zenders en ontvangers complex en kostbaar.

Analoge systemen zijn zeer betaalbaar, omdat dit gebaseerd is op hele oude televisie technieken. Modules hebben vaak een chip aan boord, die een complete analoge videozender of ontvanger kunnen vervangen.

FPV

Onze vrienden die bezig zijn met drone-races en modelvliegen, gebruiken ook vaak analoge videosystemen. Voornamelijk vanwege het ontbreken van vertraging en het feit dat bij een slecht bereik de beelden in de ruis kunnen wegvallen en heel snel weer op kunnen komen als het bereik weer goed is. Een digitaal systeem geeft op die momenten een bevroren of haperend beeld. Niet ideaal als je met een drone boven een raceveld tussen palen en objecten door aan het vliegen bent!

Dankzij deze tak van sport zijn er heel veel modules verkrijgbaar, die ook wij uitstekend kunnen toepassen voor ons ATV vossenjachtsysteem. Inclusief kleine monitoren. En alles is gemaakt om op accu’s te kunnen werken. Nog een pluspunt dus!

Zendermodule

Ik heb gekozen voor de TX5813 modules. Deze leveren 10mW op de 6cm band. Dat levert een bereik op van ca 20m in een bosgebied tot meer dan 50m in open veld. Als je een sterkere vos wil maken, dan kun je zelfs de TX5823 gebruiken. Die levert 200mW aan zendvermogen. Ook andere FPV modules kun je gebruiken natuurlijk, maar let op de werkspanning (en hoe soepel de module omgaat met accuspanningen), de kanaalindeling en het zendvermogen.

De modules kunnen werken met spanningen van 3,5V tot 5,5V. Perfect dus voor aan een enkele Li-Ion / LiPo cel. Je hebt geen spanningsregelaar nodig.

Deze modules zitten op de “B” band. FPV gebruikers hebben meerdere banden in de 5,7-5,9 GHz band in gebruik met daarbinnen een kanaalverdeling. Dit is bedoeld om elkaar niet in de weg te zitten. Verschillende fabrikanten gebruiken verschillende kanaal-indelingen. De TX58xx modules gebruiken de Boscam kanalen.

Accu

Mijn WiFi vossen gebruikten al 18650 cellen met ingebouwde protectie (tegen kortsluiting, diepteontlading en overladen). Die gebruik ik dan ook voor deze ATV vossen. Deze protectie kan je accu beschermen als je de vos vergeet uit te zetten, als er een kortsluiting optreedt (bosbrand oef), etc. Een cel met ca 2500mAh gaat meer dan 8 uren mee. Uiteraard kun je ook een Lipo cel nemen, maar nogmaals let op de aanwezigheid van een protectiecircuit, of voeg die toe (kosten weinig).

Laat 18650 cellen met een onwaarschijnlijk hoge capaciteit liggen. Die zijn vaak nep. Een goede cel van Panasonic of Samsung geeft je zoveel meer plezier. Beter een goede cel van ca 2500 of 3000mAh, dan een nepper van 7500mAh. Dergelijke capaciteitsdichtheid past niet eens in een 18650 cel.

Monitor antenne en ontvanger

De monitor moet altijd ruis weergeven. Ook wanneer er geen videosynchronisatie-pulsen waargenomen worden. De meeste moderne LCD achtige schermen onderdrukken de weergave, zodat gebruikers nooit ruis zullen zien bij een ontbreken van een signaal. Gelukkig heeft de eerdergenoemde FPV wereld bij enkele fabrikanten wel het besef gegeven, dat dit juist WEL de bedoeling is. Als het videosignaal een keer te zwak wordt door een slecht bereik of reflecties, dan wil je diep in de ruis kunnen kijken om je drone te redden. Liever dat, dan naar een zwart of blauw scherm te kijken, om verderop vervolgens een plof te horen van je drone die door een raam vliegt.

De kwaliteit van de weergave kan wel verschillen als er weinig videosynchronisatie ontvangen wordt. Er zijn zelfs monitoren met een nep-ruisbron aan boord om de gebruiker de indruk te geven dat er altijd ontvanger ruis zichtbaar is. Lees goed de reviews is mijn advies.

Als ontvanger gebruik ik gewoon een FPV ontvanger die 4 banden ondersteunt. De ontvangstantenne is een 5,8GHz WiFi patch antenne. Ik moet er nog eens een regelbare verzwakker tussen zetten, zodat peilen dichtbij de vos makkelijker wordt. Op dit moment kan simpelweg je hand voor de antenne gehouden worden voor de nodige verzwakking.

Opdruk behuizing

Zoals ik dat ook bij de WiFi vosjes heb gedaan, is het aan te raden om iets van een uitleg te geven op een sticker. Dit voor het geval een boswachter, parkbeheerder of een passant je vos fysiek vindt. Je wil in elk geval voorkomen dat men er iets ernstigs in ziet. En het is fijn als iemand je weet te bereiken na verlies van de vos.

Ik wilde een makkelijke behuizing maken, bestaande uit twee delen die eenvoudig in elkaar te klikken zijn. Ik heb de wanden wat dikker gemaakt om de kracht op te vangen van het kliksysteem. De printplaat van de DSP-Syncsmurf heeft alles onboard, dus moest deze ook eenvoudig in de behuizing geschoven kunnen worden. Daar kwam al meteen het eerste probleem naar voren: aan beide lange zijden van de printplaat zitten uitstekende delen. Dus daar moest wat op bedacht worden.

Ik had bedacht in de achterzijde door midden te splitsen, maar dan wel op zo’n manier dat het kliksysteem van de deksel zou blijven werken. Bij het liften van de deksel gaat de achterzijde wat scheef en ook daar moest rekening mee gehouden worden.

Hieronder staan diverse kleuren als voorbeeld. Zoals hierboven beschreven, zijn niet alle kleuren meer beschikbaar.

Zelf printen

Je moet de modellen zelf nog even draaien in de slicer met de platte kanten op het printbed. Check in de slicer even de wanddikte instelling (1.2 gaat goed met een 0.4mm nozzle), om te voorkomen dat je printkop gaat staan ratelen om de wanden op te vullen. Support kun je beter uitschakelen. De overstekende teksten en gaten gaan prima zonder support. Zet de nozzle ventilator hoog.

Mocht je met PLA printen, dan kan het deksel wat zwaar dichtklikken vanwege de harde eigenschappen van dit plastic. Toch is dat een prima materiaal om deze behuizing mee te printen. Dat doe ik zelf ook, omdat ABS/ASA best wel snel last heeft van warping.

Klik op de onderstaande titel voor printtips.

STL bestanden behuizing DSP-Syncsmurf5

1 bestand(en) 286.68 KB

Downloaden

Openen behuizing

Het beste kan een brede platte schroevendraaier gebruikt worden. Druk die in de opening aan de rechter zijde, breng de schroevendraaier schuin omhoog en druk de zijwand wat naar buiten. De deksel zou nu los moeten klikken.

Probeer niet de deksel te openen door de schroevendraaier omlaag te bewegen. Hoewel dit vaak prima lukt, is de kans op beschadigen van het plastic groot op deze manier.

Let op, dit product is niet meer verkrijgbaar. Deze pagina is bedoeld als naslagwerk.

Op deze site is al veel geschreven over de video syncgenerator. Deze schakeling is bedoeld om zwakke Amateur Televisie (ATV) signalen beter zichtbaar te maken op LCD monitoren, capture dongles en TFT monitoren. Tevens is de schakeling uitermate geschikt om de “no signal” beeldonderdrukking te foppen in platte TV’s en monitoren, om ook daarop ruisende beelden te kunnen zien.

Het begon met de versie van Hans PA0JBB (Electron dec 2011). Daar kwamen diverse modificaties voor, waar ik ook een aantal van gepubliceerd heb. Vervolgens kwam David PE1MUD met een SMD versie, die de “Syncsmurf” ging heten. Vervolgens er kwam een verbeterde versie 2 en daarna versie 3. Intussen was de videoversterker compleet anders, maar ook was het vangbereik wat vergroot (door 2 varicaps) en was de schakeling vermogensefficiënter door gebruik van een SMPS.

Er waren nog steeds een aantal issues niet opgelost. En dat is in de huidige versie opgelost in de DSP Syncsmurf, welke begin 2020 geïntroduceerd is. Hieronder staat een uitgebreide beschrijving te lezen van de ontwikkelaar David PE1MUD.

Er is door mij een behuizing ontworpen, lees hier meer over dit 3D geprinte project.

DSP-SyncSmurf

Door David, PE1MUD

Met de originele “Video squelch killer” van Hans, PA0JBB (Electron, December 2011), konden heel zachte ATV signalen zichtbaar konden worden gemaakt op moderne TV’s die het beeld normaal gesproken alleen doorgeven als een stabiele sync aanwezig is. Ook op ouderwetse TV’s bleek een voordeel in het kunnen bekijken en herkennen van signalen waarvan dat anders niet lukt, omdat het beeld niet stil staat.

Hoewel de originele schakeling prima werkt kon het op een aantal punten wel verbeterd worden.  De eerdere reeksen “SyncSmurf” bevatten al enkele van die verbeteringen: naast miniaturisatie was de voeding vervangen door een zeer efficiënte schakelvoeding, en ook de videoversterker werd vervangen door een beter exemplaar. Dit gaf een betere videokwaliteit maar ook de grote elco’s konden daardoor het toneel (en vooral de print) verlaten.

“Synchronisatie” bleef echter altijd een ‘dingetje’. Het beeld goed stilzetten, maar ook het vangbereik… het werkte soort van, maar niet altijd en zeker niet perfect.

De horizontale synchronisatie wilde vanwege de eenvoudige PLL in de SAA1101(T) niet altijd stabiel blijven, en het vangbereik was voor video dat te ver ‘buiten spec’ lag nog wel eens te klein om te kunnen synchroniseren. Hierdoor bleef het beeld dan van links naar rechts, of omgekeerd, rollen. Hoewel dit eigenlijk aan de bron ligt, zitten we met amateur ATV natuurlijk niet altijd (of zelfs bijna nooit) aan de formele (timing en andere) specificaties van een PAL signaal, zoals Hans in zijn artikel al zeer terecht opperde. Een schakeling die er toch mee overweg kan is natuurlijk wenselijk. Daarom ben ik op een queeste gegaan om deze twee problemen, die eigenlijk bijna de laatste puntjes op de i zouden zijn, op te lossen.

Na enkele experimenten met LC schakelingen ipv een kristal en een externe PLL ipv die in de SAA1101T bleek toch wel dat dit geen succes zou worden. Hulpeloos lag de schakeling een tijdje op mijn buro (geen foto’s, want dat zijn schokkende beelden). Ook op het buro lag een ontwikkel bordje met een ADAU1701, een audio DSP van Analog Devices. En zo kwam het idee tevoorschijn om de SyncSmurf eens aan een DSP te hangen om het beeld stabiel te locken. Syncpulsen zijn 50Hz en 15625Hz, ruim binnen de ‘audio’ bandbreedte van genoemde DSP!

Het locken zou daar wel mee lukken, maar het vangbereik bleef een issue wegens de beperkte verstembaarheid van het kristal aan de SAA1101T. Na zoekwerk naar VCO’s (duur!) kwam ik op het idee om eens met een keramische resonator te testen. Het probleem met een kristal is de eigenlijk te hoge Q factor, waardoor het verstemmen middels een varicap maar beperkt lukt. Een LC kring heeft eigenlijk weer een te lage Q factor waardoor stabiliteit een uitdaging is, en een keramische resonator zit qua Q factor ergens tussenin (met wel een Q aan de hoge kant). Een aantal types werden besteld, en er werd een schakeling gebouwd….

Dit bleek zo goed te werken, dat al snel een printontwerpje volgde:

Van de 1e proto is een set kale printen besteld, waarvan ik er twee heb bestuukt om te testen. De resultaten vielen niet tegen!

Met deze proto printen heb ik de software voor de DSP verder weten te optimaliseren. Door het gebruik van drie PLL’s, een integrator en een Hilbert transform om met de fase te kunnen schuiven is een snelle en stabiele automatisch lock mogelijk.

Van links naar rechts zijn op de voorzijde van de print de volgende dingen te zien:

• Sync-led
• Schakelaar om te kiezen direct video of DSP SyncSmurf gecorrigeerd
• Fine tune potmeter voor horizontale positie van het video
• Schakelaar voor 624/625 lijnen (als het beeld verticaal langzaam rolt)
• Led ter indicatie automaat of manueel
• Potmeter die linksom gedraaid op automaat staat, andere standen is manueel.

Bij manueel afregelen aan van de sync, zit slechts nog een hele ‘tamme PLL’ die het laatste stukje helpt. Dit blijkt erg goed te werken bij de zachtste signalen, of die signalen die veel storing bevatten (radar, 3G, andere stations)

Deze print maakt ook korte metten met het extern aansluiten van schakelaars, leds, potmeters en connectoren, de echt laatste puntjes op de i!

Het nadeel is wel dat de print weer iets groter is (niet alleen door de DSP) dan van de SyncSmurfjes, maar het blijft toch compact omdat alles op de print zit.

Tijdens de door ontwikkeling van de print werd duidelijk dat in China een printfabrikant (JLCPCB) zou starten met SMD montage mogelijkheden voor prototypes, dit alles tegen zeer concurrerende prijzen.

Eén van de problemen waar Tjalling, PE1RQM, en ik, tijdens de bouw en levering van de eerdere syncsmurf printjes namelijk tegenaan liepen was dat het bouwen van een print, en het vol puzzelen met SMD componenten ontzettend veel tijd kost, en het gewoon niet zo leuk is om te doen.

Begin september was het zover dat JLCPCB hun SMT service in de lucht bracht, en dat viel mooi samen met het af zijn van het definitieve printontwerp.

Een vijftal printen zijn besteld, waarbij op 15 SMD componenten na, alle SMD’s waren bestuukt:

Er gaan natuurlijk wel de nodige niet-SMD’s bij, maar dit is allemaal relatief snel te maken.

Met deze uiteindelijke print zit ten opzichte van de eerder SyncSmurf een meerprijs in de DSP en wat daar bij hoort, in de schakelaars, potmeters, BNC’s en de wat duurdere maar veel mooiere on-board voeding. Waar de SyncSmurf printen al erg mooi waren, is deze print nog een stuk completer!

Een STL bestand volgt, waarmee 3D kastjes voor deze DSP SyncSmurf kunnen worden geprint.

De nabouwbaarheid van de schakeling is wel wat problematisch; er zit een DSP op die alleen met een speciale (dure) tool te programmeren is, en de printen zijn bestuukt en al alleen per 5 te bestellen. Daarnaast zitten er enkele componenten op die lastig te verkrijgen zijn, of best duur zijn (Varicap, SAA1101T, Toko spoeltje, DSP, keramische resonator). Daarom bieden Tjalling en ik deze printen gebouwd en getest aan voor een niet-commerciële prijs die maar marginaal boven de kostprijs ligt (ik reken ontwikkel en protokosten uiteraard mee).

– Einde tekst van David PE1MUD –

Mijn eerste indruk

Door Tjalling PE1RQM

In november 2019 kreeg ik mijn versie van David. Dit was geen prototype meer, maar een echte productieversie. Het horizontale scrollen is met deze versie echt heel anders geworden. Het regelbereik is VEEL groter. Echt iedere videobron die ik aanbood kon hij stil zetten. Na het detecteren van een sync, zie je de DSP er eerst snel naartoe ‘fietsen’, om vervolgens langzaam door te regelen tot het punt van stilstaan bereikt is. En dan staat het muurvast. Het beeld kan daarna nog perfect in het midden gezet worden van je monitor met de linker potmeter. Dit kan ook helpen als je even geen kleur in beeld krijgt.

Ook signalen die heel zwak zijn, kan hij zelf stilzetten. Echt bijzonder te zien hoe weinig signaal er nodig is. Het is net of er een kaboutertje mee zit te regelen (o nee, smurf!). Door zijn grote regelbereik kan een manuele bediening nuttig zijn. Die zit er dan ook nog steeds op (rechter potmeter). Deze versie kun je ook veel vaker op auto laten staan.

Handig vond ik de complete opbouw op één print. Dus alle connectoren, schakelaars en potmeters zitten ook op de PCB.

Copyright notice

Het is niet toegestaan om deze schakeling na te bouwen of te kopiëren in enige vorm. Ook de inhoud van de EEPROM mag niet gekopieerd worden. Bij interesse om de schakeling na te bouwen of op te nemen in een webshop, gelieve eerst contact met ons op te nemen.

© 2019-2023 PE1MUD en PE1RQM

Bestellen

Dit project is beëindigd. Er zijn geen PCB’s meer te bestellen.

Documentatie

Gebruiksaanwijzing / User manual (English) versie 1.1 (5 januari 2022)

English:

Voor het uitrichten van je antennes, is het handig om een analoge S-meter te hebben. Een aantal ouderwetse satellietontvangers meten wel de signaalsterkte, maar geven dat niet weer. De tuners geven een RSSI (Received Signal Strength Indicator) signaaltje af in de vorm van een gelijkspanning. Bij een zwak signaal lag deze spanning op ca. 3,6V en bij een sterk signaal op ca. 1V. Daar is wat mee te doen.

Dit signaal is ook beschikbaar in mijn Strong SRT-339LT ontvanger. Wil je er echter een S-meter van maken, dan moet de spanning logaritmisch worden geïnterpreteerd. Doe je dat niet, dan wijst de meter bij zwakke signalen bijna niets aan als je bij iets sterke signalen wil voorkomen dat de meter in de hoek vastloopt. Het bruikbare bereik van de aanwijsschaal is dan marginaal. Bovendien verschuift dit bereik ook nog iets door de gebruikte versterking in de aangesloten LNB, of LNA. Je wil dus liever, dat de meter over een groot bereik van signaalsterkte wat aangeeft en dat hij steeds “zwaarder” wordt naarmate het signaal sterker is.

Met analoge cicuits is dit wel te doen, maar ik wilde het simpel doen door een controller te gebruiken met een AD converter, die een tabel aan spanningen omzet naar een PWM output om de meter mee aan te sturen. Het kan wellicht ook met een LM3915N, maar daar wist ik toen nog niet van. Kwestie van proberen.

Daar heb ik een Arduino Pico Pro voor gebruikt. Dit is een klein printje, die je in de Arduino IDE kan programmeren met een externe USB-serial converter. Software schrijven kan ik niet zo goed, dus daar heeft David PE1MUD me mee geholpen.

Het analoge RSSI signaal uit de tuner heb ik direct aangeboden aan een analoge input van de Arduino. Het was niet nodig om de spanning te begrenzen, want het volledige RSSI spanningsbereik lag binnen 5V. De Arduino heeft een 10bit AD converter die deze spanning omzet naar een digitale waarde tussen 0 en 1024. Deze is met software te interpreteren, zodat een ‘analoge’ output van de Arduino kan worden aangestuurd met een gewenste waarde met een bijna logaritmisch verloop. Om nog wat meer nuttig te zijn voor ATV gebruik, hebben we een tabel gemaakt met RSSI waardes, die overeenkomen met de signaalsterkteaanduiding zoals gebruikt bij ATV amateurs (B1 t/m B5).

De output van de Arduino is eigenlijk niet echt analoog, maar eerder een digitale output waarbij je de duty cycle kan regelen. Dit werkt als PWM en is juist ideaal voor het aansturen van een meter met spoel.

Om de meter van voldoende stroom te kunnen voorzien, moest ik de ouput bufferen. Dit is simpel te maken met een emittervolger, dus één transistor en enkele weerstandjes. Hoewel de meter prima in de software is te calibreren, heb ik toch nog een externe potmeter aangebracht tussen de Arduino en de meter, om deze te kunnen finetunen. Anders moest steeds de tabel worden aangepast met alle waardes in de software.

Als meter heb ik een oude 27MC S-meter gebruikt, die ik voorzien heb van een nieuwe schaal. Want de S-aanduiding is niet van toepassing op ATV signalen. Ik heb bewust geen waarde op de schaal geschreven, bijvoorbeeld in de vorm van dBm’s, want dit is erg afhankelijk van de versterking van de gebruikte LNB of LNA.

Deze meter heb ik in het frontje aangebracht van de Strong ontvanger. De Arduino met randcomponenten heb ik op een gaatjes-PCB gesoldeerd, die met een beugeltje aan het chassis is bevestigd van de ontvanger. Dit was gewoon een stukje stevig plastic wat ik nog had liggen.

LT regeling

De Low-Threshold (LT) functie wilde ik handmatig kunnen regelen met een potmeter. Direct de spanning op de tuner regelen was niet zo makkelijk, want daar loopt ook een stroom. De potmeter kan deze stroom niet leveren. Vanaf de microcontroller werd dit geregeld met een stroombronnetje in de vorm van een transistor. Simpel om dus op die basis de regeling te gaan doen.

Met een wisselschakelaar heb ik de mogelijkheid gemaakt, om om te schakelen naar de menu-instelling.

Zo is er tegenwoordig een digitale satelliet beschikbaar voor amateurgebruik, de Es’Hail-2 (QO-100). Op deze satelliet is een phone transponder en een DATV transponder beschikbaar. Ook is er met vrij eenvoudige middelen DATV te maken en te ontvangen. Naast DVB-S2 ontvangers zijn er ook zogenaamde MiniTiouners te koop die speciaal voor amateurgebruik zijn ontwikkeld. Deze kunnen digitaal video decoderen tot behoorlijk kleine bandbreedtes. Er zijn zelfs al DATV experimenten geweest op de 2m band! Met een gering vermogen kun je dan vaak nog grotere afstanden overbruggen dan wat met analoge ATV mogelijk was.

Voor het zenden komen er steeds meer SDR (Software Defined Radio) oplossingen beschikbaar. Je computer simuleert dan een groot deel van de radiotechniek. De Adalm Pluto is een mooi voorbeeld van een betaalbare SDR, waarmee vrij eenvoudig DATV gemaakt kan worden. Het uitgangsvermogen is beperkt (ca. 0dBm), dus voor de praktijk is het wel nodig om dit te versterken. Alhoewel amateurs met de 0dBm output ook al hele acceptabele afstanden hebben overbrugd van soms wel tientallen kilometers in een goede antenne naar een hoge repeater (PI6ATV).

Aan het einde van dit artikel zal ik updates en alternatieve mogelijkheden bespreken. Een voorbeeld daarvan is de custom firmware, waarbij de Pluto zelf de hele SDR transmitter wordt en je alleen nog maar een stream hoeft te sturen naar de Pluto

Mijn start met DATV

27 oktober 2019

Ik had al langer digitale satellietontvangers, maar moest deze vervangen voor DVB-S2 uitvoeringen. Deze zijn te koop in China voor een paar tientjes, maar kunnen niet op de lagere simbolrates (smalbandig) ontvangen als wat je met DATV over grote afstanden zou willen doen. De beeldkwaliteit is voor ons doel immers van secundair belang.

Daar komt de MiniTiouner van pas. De hardware en de software zijn ontworpen door F6DZP. De software is gratis beschikbaar gesteld. Voor wat betreft de hardware zijn er vaak verschillende batches beschikbaar bij verschillende bronnen die eigen ontwerpen hebben gemaakt van de door F6DZP beschikbaar gestelde schema’s. De UK ATV club BATC heeft hier de meest uitgebreide documentatie over.

De Franse Radioamateur organisatie REF biedt uitsluitend aan haar leden de MiniTiouner-Pro aan. Voor alle anderen zijn bijvoorbeeld de Express versies beschikbaar bij DATV-Express.com, of de zelfbouw versie bij BATC. Die laatste heeft net als de Pro ook een LCD optie en de mogelijkheid om een 2e stream te decoderen. Dat heeft de DATV-Express niet, maar dat zal voor de meesten toch niet nodig zijn.

Ik heb zelf de DATV-Express versie gekocht. Dit is een kleine module, die je direct op de PC kan aansluiten. Je hebt de MiniTiouner software nodig, waarmee de decodering op je PC gebeurt. Je ziet het beeld dus niet op een traditionele televisie. Alle mogelijke instellingen zijn wat overweldigend. Je moet dan ook goed met elkaar afstemmen welke instellingen gebruikt zijn aan de zenderzijde, om überhaupt iets te kunnen zien. MiniTiouner kan overigens wel scannen naar de instellingen, maar dat kost wat meer tijd.

Ook heb ik de Adalm Pluto gekocht van Analog Devices. Hoofdzakelijk om DATV mee te kunnen zenden. Voor zover ik weet wordt hij niet gebruikt om DATV mee te ontvangen. Hij is wel bruikbaar als normale SDR ontvanger en zender. Full duplex zelfs! Met een softwarehack is het frequentiebereik uit te breiden naar 70-6000 MHz. Het is niet gegarandeerd dat alle specificaties nog optimaal zijn in deze uitgebreidere frequentiedelen, maar het biedt veel meer ruimte voor experimenten.

Op de eerder genoemde DATV-Express site is ook transmittersoftware beschikbaar gesteld. Oorspronkelijk was dit gemaakt voor hun eigen zendermodule, maar die maken ze niet meer sinds de Adalm Pluto en nog wat andere SDR’s deze taak op zich kunnen nemen.

Na wat geruzie met capture-devices (jammer dat de UTV007 niet leek te werken), kreeg ik de software aan de praat en zag ik de Adalm Pluto een signaal maken op de Spectrum Analyzer. Intussen had ik de MiniTiouner aangesloten op een andere PC en zag ik meteen een signaal toen de frequentie overeenkwam. Maar uiteraard nog geen beeld, want de instellingen stonden nog niet gelijk. Toen ik daar wat mee ging spelen, had ik vrij snel beeld!

Toen ik in de transmittersoftware wat hogere instellingen (>1M Simbolrate) ging gebruiken, zag ik het signaal steeds wegvallen wat uit de Pluto kwam. Blijkbaar loopt het ergens dicht op bandbreedte of processingpower. Ik moet daar allemaal nog achterkomen. Op een krachtigere PC zag ik geen verschil.

Wat ik in de toekomst wil gaan doen

De QO-100 satelliet heeft veel belangstelling bij mij. Ik heb een grote offsetschotel van 120cm gekregen. Die kan gewoon op een vrije plek in de achtertuin worden neergezet op een stevige voet. De MiniTiouner heeft een lekker groot frequentiebereik, dus is er niet zoveel nodig om een LNB geschikt te maken om daarop aan te sluiten. Om ook te kunnen zenden in deze schotel, heb ik de POTY antenne besteld. Deze kan met de LNB gecombineerd worden om zodoende een dualband antenne te maken voor de duplex verbinding.

Ik zal ook eindtrappen moeten maken of kopen, die goed lineair zijn voor DATV. En ik wil kijken of er nog repeaters te ontvangen zijn bij mij thuis die een digitale zender hebben. Hopelijk dat PI6ATV nog binnen mijn bereik ligt, maar dat is twijfelachtig. Voor die toepassingen heb ik nog enkele DVB-S2 ontvangers liggen.

Update 2020-2021: Custom Firmware

Naast de bovengenoemde DATV-Express is er nog een andere mogelijkheid om DATV te maken met de pluto door een custom firmware te laden. Hiermee wordt de Pluto een zelfstandige SDR transmitter, waar je alleen nog maar een stream naartoe hoeft te sturen.

Met deze mogelijkheid is het ook heel goed mogelijk om RB-DATV te maken. RB staat voor Reduced Bandwith. Door met een hele lage symbolrate te zitten, kun je heel smalbandig DATV maken. Dit heeft als voordeel, dat je vermogen veel minder breed wordt uitgesmeerd en je signaal neemt veel minder ruimte in beslag. Naast het theoretisch grotere bereik, is het dus ook mogelijk om op smallere frequentiebanden te gaan uitzenden. Denk aan transponders of zelfs experimenten op de 2m band. Voor Novice amateurs biedt dat ook nieuwe mogelijkheden! In 2021 zijn er zelfs stappen gezet, om een RB DATV contest te gaan houden. Lees meer hierover op deze pagina van de Veron: link. Hier staan ook links naar andere interessante pagina’s.

Het aan de praat krijgen van de custom firmware is een leuk experiment. Ik kan daar eens een afzonderlijk artikel voor gaan schrijven. Maar de meeste informatie is te vinden op deze BATC pagina: link. Vergeet ook niet de stappen te volgen, om de prestaties van de Pluto te verbeteren (softwarematig inschakelen van de tweede SOC core en het vergroten van het frequentiebereik).

Het idee van de custom-firmware is, om een RTMP stream te sturen naar het virtuele LAN IP adres van de Pluto. Deze stream kan gemaakt worden in een programma zoals OBS. Let goed op de bandbreedte van die stream. Die moet een stukje lager zijn (ca. 80% max) dan de ingestelde symbolrate in de Pluto.

Ik mocht naar de bevriende zendamateur toekomen en wat spullen uitzoeken (ik heb hem een donatie gedaan). In grote lijnen heb ik de volgende apparatuur uitgezocht:

• 32 x 32 CVBS (PAL composiet analoog SD) matrix: dit is een enorme videorouter met 32 ingangen en 32 uitgangen. Iedere ingang kan geschakeld worden naar meerdere uitgangen. Deze matrix heeft ook 32 x 32 gebalanceerde 2 kanaals (stereo dus) audio aansluitingen, die normaal gesproken gekoppeld zijn aan de videoaansluitingen. Echter kan ieder audiokanaal (links en rechts afzonderlijk) met “breakaway” ook los geschakeld worden naar een andere uitgang. Alle inkomende en uitgaande audiolevels zijn instelbaar in een menu. Erg luxe om nooit meer in te zitten over de audiolevels naar de monitoren en zenders. Ideaal apparaat dus als centraal punt in mijn AV (audio/video) kast.

• 8 x 8 SD-SDI matrix: dit is een videorouter voor SD resolutie serieel digitaal (SDI) video. Iedere ingang kan geschakeld worden naar meerdere uitgangen.
• Videoprocessor CVBS en SD-SDI (serieel digitaal). Dit is een alles in 1 apparaat voor SD resolutie video voor normvertaling (NTSC naar PAL bijvoorbeeld), ProcAmp (contrast, brightness, H/V, sharpness, level gain, etc), TBC, timing en meer. Ook kan dit apparaat gebruikt worden voor videostandaard conversie van bijvoorbeeld SDI naar CVBS (geen audio).
• Blackmagic Decklink PCI-E kaart voor SD en HD SDI video in en uit de PC. Ik heb een aantal varianten gekregen. Zelfs 1 met een analoge in en uitgang. Maar die kaart heeft technische problemen. Ik ga waarschijnlijk een model gebruiken met SDI in en uit en CVBS uit. Dit is ideaal om eigen video’s te laten zien en om titels te genereren met leuke dynamische content. Hiervoor is een technische kennis noodzakelijk om met professionele videonormen om te kunnen gaan, inclusief de daarbij behorende software.
• 8 x 2 gebalanceerde analoge audio switch: iedere ingang kan geschakeld worden naar 1 van de uitgangen (preview en program). Ook levels kunnen per kanaal geregeld worden, inclusief bass, treble en balans.

Wat ik al had van mijzelf (monitoren, zenders en ontvangers worden hier niet genoemd):

• Analoge audiomixer van Yamaha (MG124cx) met zowel gebalanceerde als ongebalanceerde audio in- en uitgangen.
• Analoge CVBS videomixer van Panasonic (WJ-AVE5) met twee ingangen en twee uitgangen.
• Quad videogenerator voor CVBS van Panasonic.
• Audio processor Behringer voor analoge gebalanceerde audio.
• Capture donge PC (UTV007)
• SDI naar PAL converter (inclusief audio).
• Uiteraard een serie analoge camera’s, waarvan de meest gebruikte zijn: 2x Sony EVI-D100 en 3x VP-AP800’s.
• Draadloze microfoon Sennheiser
• Videoscaler

Ik probeer alle bedrading te tekenen in een schema, zodat ik later ook nog kan begrijpen hoe het in elkaar zit. Hier is een voorbeeld van deze tekening (hij is nog niet helemaal af):

Voor het bovenstaande schema heb ik KiCad gebruikt, wat eigenlijk bedoeld is voor schema en PCB design van elektrische schakelingen. Ik vond het prima werken voor mijn doel.

Hier is het systeem in werking tijdens een ATV contest. De PC is het middelpunt!

Het systeem zal zich steeds verder uitbreiden. Zo zijn er draadloze microfoons aangesloten, ideaal om met een dasspeld microfoontje je vrij te kunnen bewegen in de shack. Ik wil ook het audio terug kunnen horen, zodat ik ook even naar de werkplaats in de tuin kan gaan, terwijl we in gesprek kunnen blijven op de repeater. Ik gebruik daar nu een draadloze luidspreker voor die werkt op 863MHz. Ik wil eens iets permanenter naar de werkplaats, ook met een videobeeld. Een draadloze videolink zit vaak te dicht bij een ATV frequentie, dus ik moet nog even denken over een alternatief. Ik zou bijvoorbeeld een TV modulator kunnen aansluiten op een ongebruikte coax kabel, die naar de werkplaats ligt. TV-tje eraan en klaar! Daar denk ik nog even over na.

Ook zal ik op één van de monitor aansluitingen een Waveform monitor aansluiten. Ik heb een Waveform monitor met CVBS  en SDI ingang. Van beide systemen is er een Mon aansluiting beschikbaar op de videorouters.

Ook wil ik in de toekomst het zendersysteem aanpassen. Er komt één baseband modulator die met een losse videodistributieversterker aangesloten zal worden op alle zenders (behalve de 70cm modulator). De 23 en 13cm zender zal op basis van een Uni-TX gebouwd worden.

Ik heb al een tijdje een Wanhao Duplicator I3 plus gemodificeerde 3D printer en ben veel wezen experimenteren met het printen in ABS plastic. Ook David PE1MUD heeft dezelfde printer en we delen veel informatie met elkaar.

Deze ABS plastic is het soort plastic wat ook gebruikt wordt in de industrie, elektronica, etc. Standaard wordt er meestal met PLA plastics geprint. Deze plastics hebben veel voordelen: het print eenvoudiger, er worden weinig eisen gesteld aan printer eigenschappen op het gebied van printbedtemperatuur en kastisolatie. Het krimpt ook nauwelijks tijdens het afkoelen, dus het breekt veel minder snel stuk in dunne wanden. Maar PLA heeft ook grote nadelen: hoewel heel goed voor het milieu, maar voor onze toepassing niet handig: het is biologisch afbreekbaar. Na enkele jaren zal het plastic mogelijk broos kunnen worden. Daarnaast is het heel slecht bestand tegen wat hogere temperaturen. Boven 50°C begint PLA al zacht te worden. Om die reden wilde ik de Syncsmurf behuizing in ABS printen.

Ik heb veel moeten tweaken met het ontwerp en printerinstellingen voor ik een goede behuizing had, zonder scheuren in de wanden. Ook de laaghechting was eerst matig, waardoor de draadjes plastic los kwamen te zitten als je kracht zette op de randen. Dat is nu allemaal onder controle. Nadeel: de printtijd is best fors: voor één behuizing is de printer ongeveer 7 uren bezig met printen! Dat is dan inclusief de deksel. Maar goed, ik hoef er niet op te wachten natuurlijk. Gewoon op een vrije dag een paar tegelijkertijd printen en op den duur is de printer vanzelf klaar.

Ik heb de behuizing in Fusion360 ontworpen. Ik heb daar deze tutorial als leerbron en ter inspiratie voor gebruikt: Link

Na het ontwerpen moet slicer software de G-code genereren voor de 3D printer. Ik heb Cura van Ultimaker gebruikt. Hier ben ik lang mee bezig geweest om een goede balans te vinden tussen printtijd en kwaliteit. ABS is lastig voor opstaande randen, vanwege de krimp tijdens afkoelen. Door het printbed erg warm te laten (ca. 100°C) tijdens het printen en de behuizing rond de printer gesloten te laten, is de afkoeling relatief gezien beperkt.

Deze behuizing heeft deze afmetingen: 70mm x 60mm x 42mm.

Wil jij zo’n behuizing? Binnenkort komt hier een link naar een bestelformulier. Je kan je interesse ook alvast kenbaar maken via de contactbutton op deze site. De prijs zal ongeveer een tientje bedragen plus eventuele verzendkosten en/of opties (schakelaars, potmeter, knop). Ik ben nog aan het nadenken over het aanbieden van de optie van geboorde gaten. Veel mensen hebben eigen voorkeuren voor de plaatsing van de externe onderdelen.

Eind juli 2018 merkten enkele gebruikers van de Amateur Televisierepeater PI6ATS dat deze niet meer goed functioneerde. Na het inschakelen van de repeater (1750Hz toon op een 2m frequentie) was alleen een blauw beeld zichtbaar. De titelgenerator werd niet opgestart en geen enkele ontvanger werd actief. Een deel van de repeater bleef dus uitgeschakeld. Toch was het blijkbaar nog wel mogelijk om de repeater deels in te schakelen met die 1750Hz toon en het audio van 2m bleef ook gewoon hoorbaar over de repeater.

Met behulp van de repeaterdocumentatie konden we voorafgaand aan ons bezoek aan de repeater hieruit een analyse doen. Op die manier konden wij alvast rekening houden met de mee te nemen spullen en gereedschappen. De volgende analyse konden we thuis al doen:

• De KF-161 mobilofoon op 2m deed het nog wel. Die heeft een eigen 12V voeding, dus dat sluit een defect aan de voeding in de ontvangerunit nog niet uit.
• De DTMF controller functioneerde ook nog. Deze heeft ook een eigen voeding.
• De audiomixers werkten ook nog, want het geluid van de 2m mobilofoon was hoorbaar. Die deelt de voeding met de DTMF controller.
• De zender en basisbandmodulator werkten ook nog. Deze unit staat helemaal los van de rest met een eigen voeding.
• Alle ontvangers werkten niet. Deze hebben een eigen 12V voeding met een MosFET standby-switch.
• De titelgenerator werkte ook niet. Deze deelt de voeding met de ontvangers.
• De PIP generator kreeg nog wel spanning, want die produceerde het kale blauwe beeld. Deze deelt de voeding met de ontvangers en de titelgenerator.

Het was aannemelijk dat het probleem dus niet in het DTMF/audiounit zat. Blijkbaar werkte de 12V voeding in de ontvangerunit nog wel, want de PIP kreeg immers stroom. Deze voeding was overigens flink overbemeten. Deze 25A voeding had ik er “tijdelijk” ca. 3 jaar geleden neergezet toen de interne 12V module het had begeven. De ontvangers, PIP unit en de titelgenerator nemen ongeveer 2,5A aan stroom op uit de voeding, dus dat deed deze voeding op zijn sloffen.

Dan bleven er maar weinig mogelijkheden over:

• De MosFET switch van de ontvangers en de titelgenerator was een goede kandidaat voor de storing. Hiermee worden de ontvangers en titelgenerator uitgeschakeld als de repeater in slaap valt. Dit is om stroom te besparen. Ook de zender wordt geschakeld met een eigen MosFET switch. De PIP generator werd niet meer geschakeld sinds een defect aan zijn eigen MosFET standby-switch uit het verleden. Het stroomverbruik was ooit een grotere zorg, maar tegenwoordig hebben we hierover betere afspraken gemaakt met de pandeigenaar.
• Een zekering in de lijn voor of achter de MosFET switch. Dit zou duiden op een mogelijk defect, zoals een kortsluiting.
• Of iets waar wij niet aan hebben gedacht.

De oplossing:

Ruud PE1POA en Tjalling PE1RQM zijn op 28 juli 2018 naar PI6ATS toe gereden. Daar aangekomen bleek het wel degelijk in de lijn van de MosFET switch te liggen, maar als we die met een externe spanning schakelden, dan deed hij het nog gewoon. Alle ontvangers gingen dan ook aan! Dus het lag eerder aan de schakelspanning uit de controller.

Dus controller meten; die deed het nog gewoon! De uitgang was gewoon hoog, maar op de MosFET kwam dat niet aan. Zou het dan soms een kabeltje zijn???

Ja dus! Tussen de controller en de MosFET switch zit een afgeschermde DIN kabel. Na wat losse draadjes gestoken te hebben tussen beide DIN aansluitingen, konden we weer vrij eenvoudig de ontvangers laten schakelen. DIN kabel opengemaakt en daar bleek de hele kabel door de trekontlasting heen te zijn gedraaid! Daardoor was er één van de adertjes los geknapt. Hoe kon dit gebeuren, terwijl de repeater nooit verplaatst werd?

Dat bleek toch niet helemaal waar… Zeer kort voor de storing waren er zonnepanelen aangelegd op het dak van de flat waar de repeater op staat. Achter de stellage van de repeater waren kabels door de muur getrokken van de panelen. De monteurs hebben heel waarschijnlijk de stellage van ons even wat opzij gezet. Vermoedelijk is toen de kabelbreuk ontstaan.

Nu we er toch waren, hebben we gelijk maar even de overbemeten 12V noodvoeding vervangen voor een nieuw inbouwexemplaar. Deze had ik eerder al eens besteld. Een 10A adapter.

Ton PE1BQE heeft ons nog even geholpen met het testen van de repeater. Via de portofoon hielden wij contact.

Vooral de nieuwe (schakelende) voeding kon roet in het eten gooien. Er is altijd risico op bijvoorbeeld strepen of storing in beeld. Hier was gelukkig geen sprake van. Wellicht helpt het filter nog mee, die in de 12V lijn opgenomen zit.

De polarisatie meten:
We stonden te dicht bij elkaar om dat met een eigen signaal te kunnen meten. Ook met een flink stukje galerij er tussen kon ik nog mijn zendende schotel alle kanten op draaien, terwijl Tjeerd gewoon een sterk signaal zag. De invloed van reflecties is op zo’n moment ook niet mals. Verder weg gaan staan zonder teveel invloed van gebouwen was dus het devies. Alleen het was al avond en er was ook niet heel snel een geschikte spot aangewezen, dus gingen we een ander experiment doen:

Zenden naar PI6HVS in Hilversum, want die heeft een 6cm ingang en Tjeerd heeft een redelijke line-of-sight naar die repeater vanaf zijn galerij. Als ik daar met mijn setup overheen zou komen, dan kon Tjeerd dat in de toekomst ook proberen. Alleen hadden we geen mogelijkheid om deze repeater op 13cm terug te zien, dus heb ik op mijn telefoon de stream op internet aangezet. Je moet dan wel rekening houden met de vertraging.

Vrij snel zagen we in het kleine vakje rechtsboven op de stream een beetje sync (zie afbeelding in vakje 5780). Na nog wat beter uitrichten was toch enigszins het testbeeld zichtbaar van mijn portable station. Zodoende had Tjeerd een punt op zijn galerij gevonden, waarvan hij wist dat vanaf daar in principe PI6HVS te bereiken was. Want tijdens deze testsessie kon Tjeerd alleen nog maar ontvangen.

Tjeerd heeft precies dezelfde schotel als ik, dus dat zou met hetzelfde vermogen moeten kunnen werken. Ook is dan de polarisatie van zijn antenne makkelijk te bepalen.