Contest Techniques

I CONTEST le competizioni tra Radioamatori, sono tra i maggiori stimoli al miglioramento ed all'innovazione dei sistemi di comunicazione via radio.La ricerca di tecniche nuove e di miglioramenti degli impianti per i collegamenti radio è spesso al limite delle risorse tecnologiche.Le regole di ciascun Contest sono diverse, anche se il principio è unico: effettuare, in un intervallo di tempo definito, il maggior numero di collegamenti radio possibili. Si tratta di collegamenti tra stazioni radio amatoriali di un'area geografica definita, su bande di frequenza o con tipi di modulazioni determinate, il tutto nel rispetto delle normative vigenti. I fattori chiave che condizionano il numero dei collegamenti sono molteplici e non tutti di tipo tecnologico.

1 - Crew Resource Management

Se sono essenziali un buon impianto d'antenna, la sensibilità e la cifra di rumore dei ricevitori e così pure le potenze emesse i parametri correlati ai cosiddetti "Human Factors" non lo sono da meno. Per averne un'idea si può pensare alla capacità di ricevere segnali Morse (CW) a velocità diverse oppure all'uso corretto dei filtri e dei sofisticati sistemi digitali dei moderni ricetrasmettitori (RTX), ma ce ne sono molti altri. La competizione avviene normalmente tra stazioni amatoriali singole e molti OM preferiscono operare da soli. Risultati migliori si ottengono però affiancando all'operatore di stazione un secondo operatore. Un parametro spesso trascurato è il coordinamento e l'addestramento comune dei due operatori di stazione. In ambiente aeronautico si parlerebbe di "Crew Resource Management". La distribuzione delle mansioni tra i due operatori non e canonica. Generalmente il principio seguito e quello di sollevare l'operatore al microfono da tutte le registrazioni le conferme e le valutazioni che, distogliendolo dai segnali ricevuti e dalle comunicazioni in corso, potrebbero creare errori invalidanti i collegamenti o stressare eccessivamente lo stesso. Il secondo operatore deve fornire quel conforto nella ricezione dei segnali critici che solo un diverse ascoltatore esperto può dare. Quattro orecchie sentono certo meglio di due e la concentrazione non può essere certo mantenuta per ore.

2 - Accessori

Esiste poi tutta una serie di piccoli accessori di stazione che, se può apparire voluttuaria in una situazione standard, in un Contest ha a volte rilevanza notevole.Il poter operare in trasmissione con le mani libere, così da poter scrivere, predisporre apparati o ruotare antenne, può essere importante. Il classico microfono "Hand Held" oppure quello da tavolo può essere sostituito con una cuffia-microfono ed un PTT a pedale.Il Quaderno di Stazione, anche al più ordinato e preciso OM, non permette valutazioni statistiche e la essenziale rapida verifica delle stazioni già collegate.E' facilmente intuibile la necessità di un Personal Computer con un programma adeguato al tipo di Contest, quindi con le regole ed i parametri preimpostati. E' ricorrente infatti nei Contest che siano accettati piu collegamenti con ciascuna stazione, ma magari solo in bande di frequenza diverse o con modulazioni diverse. Ogni Contest e peculiare e non vi è certo il tempo di esaminare le condizioni regolamentari durante la gara o di analizzare centinaia di dati prima di confermare una comunicazione. Specialmente i Contest internazionali hanno spesso durata di oltre 24 ore. Se le prime ore di competizione vedono ciascuna sotto-banda di frequenza, dedicata dalla IARU a ciascun tipo di modulazione, estremamente affollata, con collegamenti e chiamate sovrapposte ed interferenti, le ore successive molte stazioni fissano una propria frequenza di emissione. In tal modo quelle piu lontane o provenienti da direzioni non esplorate possono verificare se il nominative emittente e di interesse e rispondere.

3 . Il Parametro Qualificante

Il collegamento tra due stazioni e condizionato da molti parametri: dalla contemporaneità delle frequenze sintonizzate, alle direzioni delle antenne, ai tipi di modulazione usati, per non considerare le variabili della propagazione e, come si e detto, quelle dei fattori umani,o al punto di vista statistico la reciproca indipendenza ed il gran numero di variabili che condiziona ciascun collegamento e motivo per asserire che il numero dei collegamenti confermati e un parametro rappresentativo della qualità e delia capacità di comunicazione di ciascuna stazione.Molte tecniche prevedono l'uso di due apparati RTX nella stessa banda di frequenze o, piu semplicemente di un apparato doppio, cioè con sintonia indipendente tra TX ed RX e funzioni di trasferimento rapide tra le due impostazioni. Esistono inoltre tecniche comportamentali per ridurre i tempi di collegamento o per non perdere la frequenza impegnata in una situazione di banda molto affollata. Non conosco una guida che contempli tutte le tecniche per operare una stazione radio durante un Contest, molti Instruction Manuals forniscono utili suggerimenti, ma una sintesi completa non credo possa esistere, vista la rapidità con cui evolvono alcuni parametri tecnici.

4 - Una Semplice Realizzazione

La ripetizione continua del proprio nominativo per molte ore può essere estenuante. Un utile accessorio e un registratore digitale. Esso esegue ciò autonomamente, riducendo l'impegno degli operatori alla sola monitorizzazione delle risposte ricevute. Per aumentare al massimo la potenza RF trasmessa, nei limiti delle norme, è spesso necessario un amplificatore lineare di potenza. In ricezione, per evitare che l'attenuazione della linea di trasmissione tra l'antenna ed il ricevitore vada a sommarsi alla Cifra di Rumore delle stesso, riducendone in pratica la sensibilità, e necessario prevedere un preamplificatore a basso rumore vicino al "feeder d'antenna". Ovviamente tale preamplificatore, così come il lineare, ha un tempo finito di commutazione tra la fase di trasmissione e quella di ricezione e deve essere abilitato ed inibito in opportuna sequenza. Per evitare danni ai vari apparati è necessario quindi garantire dei tempi di ritardo nell'abilitazione dei vari componenti l'impianto e questo lo si fà con un opportuno "Sequencer". Se in molti Contest la posizione geografica della stazione e relativamente influente e le operazioni si possono svolgere nel tepore di una stazione privata con antenne stabilmente installate su tralicci o sopra palazzi, in altre competizioni ciò non e ammesso, oppure e fortemente incentivata l'attivita fuori base. Si prevede, in altre parole, che la stazione radio sia campale e non utilizzi postazioni fisse. Si deve operare quindi da una struttura mobile, una tenda, una roulotte, un camper con antenne installate per l'occasione.

5 - Lo Schema Elettrico

Esperienze ripetute in tali situazioni con un gruppo di Radioamatori delia Sezione Ari di Marcon (Venezia) hanno permesso di definire una serie di parametri, di procedure e di accessori qualificanti. Sono state sintetizzate in tali occasioni le specifiche tecniche di un piccolo "Sequencer - Caller", cioè un circuito di ritardo a tre uscite in sequenza,associato ad un registratore digitale ed altri piccoli espedienti. Tale accessorio è stato realizzato, secondo lo schema a blocchi di Figura 3, modificando un'economica segreteria telefonica digitale. Mi pare interessante descrivere tale semplice realizzazione. La segreteria, di cui non era disponibile lo schema elettrico, permette di registrare un messaggio di circa 16 secondi, ma non ha un segnale o un'uscita che indichi la durata del messaggio e quindi possa controllare iI trasmettitore. La registrazione del messaggio avviene premendo contemporaneamente i due pulsanti "Test" e "Recording", vedesi Figura 2, mentre la riproduzione parte premendo solo "Test". Cercando con l'oscilloscopio un segnale di controllo idoneo al PTT, e stato verificato che il circuito microprocessore che gestisce la digitalizzazione e la memoria genera un segnale di clock durante il periodo di riproduzione del segnale audio e si blocca alla fine della stessa. Prelevando con un piccolo condensatore tale segnale e raddrizzandolo, ho ottenuto una tensione correlata al segnale audio. Tale tensione controlla un transistor in parallelo alla linea PTT. Ritengo che tale tecnica si possa facilmente applicare anche a molti altri registratori digitali reperibili nei vari mercatini di elettronica. Poichè l'uscita del segnale registrato era previsto verso una linea telefonica, e stato necessario inserire un attenuatore prima di accoppiare il segnale all'ingresso microfonico. Il circuito non è critico in quanto la linea telefonica è isolata dal restante circuito. Un piccolo potenziometro semifisso permette di regolare il livello della riproduzione in modo simile a quello del microfono in uso così da non apprezzare differenze dell'indice di modulazione tra il microfono ed il registratore. Il circuito sequencer, come si vede nello schema inFigura 5, e stato realizzato molto semplicemente con tre amplificatori operazionali, utilizzati come comparatori, ed un quarto che fà da integratore lineare. In pratica, integrando con un'adeguata costante di tempo la commutazione del PTT, si ottiene una rampa lineare. Comparando tale rampa con livelli prefissati di tensione, si ottengono all'uscita dei comparatori tre commutazioni ritardate che controllano dei piccoli relè. La sequenza è ovviamente inversa al rilascio del PTT. La prima commutazione (1) e destinata allo spegnimento del Preamplificatore di ricezione. La seconda (2) alla messa in trasmissione dell'Amplificatore Lineare. Il terzo rele e collegato al PTT del Ricetrasmettitore. Il circuito sequencer è stato alloggiato nel vano batterie sul fondo della segreteria telefonica. Tre led colorati, verde, rosso e blu, seqnalano l'intervento di ciascun relè. La maggior parte degli apparati radioamatoriali riporta sullo stesso connettore microfonico anche un'uscita per cuffia. Nonostante ciò, per maggiore flessibilità nell'adattamento a diversi tipi di apparati, ho preferito utilizzare due diverse prese Jack per collegare il microfono e la linea PTT ed il segnale della cuffia. Inoltre, per poter collegare facilmente le due cuffie dei due operatori oppure una cuffia ed una coppia di casse preamplificate (tipo PC), senza prese multiple, due prese Jack stereo da 3,5 mm sono state collegate in parallelo. 16 volt necessari al registratore sono forniti da uno stabilizzatore a tre zampe in TO220 e da un alimentatore a spina da 12 volt 300 mA. Come detto in precedenza, per poter utilizzare un pulsante a pedale, il controllo del PTT è stato riportato su una presa indipendente. Come interruttore a pedale e stato utilizzato il comando di una vecchia macchina da cucire, sufficientemente robusto e stabile. Tutti i circuiti sono stati alloggiati nello stesso contenitore della segreteria telefonica che misura 80*115*40 mm. Nella parte posteriore della scatola è stato fissato una piccola morsettiera (tipo mammouth) per le commutazioni del Preamplificatore del Lineare e del Ricetrasmettitore.Nonostante il contenitore sia plastico, provando il funzionamento con diversi RTX sia in HF che in VHF ed in UHF, non sono state riscontrate interferenze elettromagnetiche, pur con potenze di centinaia di watt in antenna. Tale realizzazione sostituisce diversi circuiti, indipendenti e piu complessi, utilizzati in precedenza. I maggiori pregi però ritengo non siano solo nella semplificazione dei collegamenti, ma nelle dimensioni, nel peso e nella semplicità d'impiego, caratteristiche particolarmente importanti, specialmente nei Contest fuori base.