Записки программиста

В этот выпуск вошло много книг, так или иначе связанных с конструированием трансиверов, поскольку эта тема меня крайне интересовала. Были прочитаны и другие книги, тоже по теме радио. Предыдущие мои рецензии, как обычно, вы найдете по тэгу «Литература».

ON4UN’s Low-Band DXing, 5th Edition
John Devoldere

Книга о тонкостях работы на диапазонах 160, 80 и 40 метров, с акцентом на проведение дальних связей. Особенности прохождения, как бороться с высоким уровнем шума и, конечно же, антенны, как передающие, так и приемные.

Большое всего мне запомнились эффективный вертикал на 80 метров высотой 12.5 метров, подробный рассказ об антенне Бевереджа, в том числе Beverage on Ground (BOG), а также антеннах «флаг» (flag), «вымпел» (pennant) и «овца» (EWE). Магнитных рамок в книге вы не найдете. Это объясняется наличием у автора доступа к кукурузному полю, где можно развернуть несколько антенн Беверджа на интересующие направления.

Книга хороша, но написана не для начинающих. Например, объяснение того, откуда берется синфазный ток, или что такое балун 1:4 и как его намотать, в книге вы не найдете.

Solid State Design for the Radio Amateur
Wes Hayward (W7ZOI), Doug DeMaw (W1FB)

Классическая книга 1977-го года на тему конструирования трансиверов. Доступна бесплатно в электронном виде на archive.org.

Здесь вы найдете схемы генераторов, в том числе генераторов переменной частоты, усилителей, фильтров, смесителей, умножителей частоты, КСВ-мостов, АРУ, а также схемы согласования импеданса, включая довольно экзотические — controled Q L-network и L-C-C matching network. Особое внимание авторы уделяют наладке цепей и поиску проблем, если что-то не работает.

Многие приведенные схемы трудно повторить в наше время, потому что использованные в них компоненты перестали выпускаться. Субъективно, книга имеет преимущественно историческую ценность. Вы не много потеряете, если пропустите ее и перейдете сразу к «Experimental Methods in RF Design», смотри далее.

QRP Classics
ARRL Inc.

Книга 1990-го года. Представляет собой сборник статей из QST, а также ARRL Handbook. Доступна бесплатно на archive.org.

Сюда вошли действительно классические статьи, такие, как «Designing and Building Simple Crystal Filters» за авторством Wes Hayward, W7ZOI, и «Why QRP?», написанная Kenny Chaffin, WBØE. Настоящей находкой стала статья «Active Filters» за авторством Alan Bloom, N1AL. Схема из этой статьи была адаптирована в заметке Активный фильтр для приема телеграфа и позже применена в моем первом самодельном трансивере.

Статьи 80-х годов про антенны меня не особо впечатлили. Помимо множества схем приемников и передатчиков, в книге вы найдете схемы линейных блоков питания, КСВ-метров, согласующих устройств, и всякого такого. Несколько статей посвящено использованию солнечной энергии.

Хоть книга и вышла 30 лет назад, я оцениваю ее на твердую, уверенную четверку.

Experimental Methods in RF Design
Wes Hayward (W7ZOI), Rick Campbell (KK7B), Bob Larkin (W7PUA)

Книга 2003-го года, считается продолжением «Solid State Design for the Radio Amateur».

SSD произвела на меня впечатление потока сознания для тех, кто уже умеет делать трансиверы на лампах, и кому нужно объяснить лишь отличия при использовании транзисторов. EMRFD больше акцента делает на теории, с классификацией, осциллограммами и даже математическими выкладками. Большинство приведенных схем можно повторить как есть. В некоторых потребуется заменить один или два транзистора.

Есть пара глав про DSP. Авторы приняли решение объединить темы DSP и программирования микроконтроллеров, назвав это все вместе «DSP», а также воспользовались дорогой (и нынче устаревшей) отладочной платой ADSP-2181 EZ-KIT Lite. Все это было украшено перлами вроде «простой и интуитивно понятный язык ассемблера» или «такие DSP-устройства, как ЖК-индикаторы и роторные энкодеры». Рекомендую пропустить эти главы и прочитать нормальные книги по DSP и микроконтроллерам.

Несмотря на очевидную ошибку с DSP, на сегодняшний день EMRFD является лучшей книгой по теме самодельных трансиверов. Во всяком случае, их аналоговой части.

The ARRL Antenna Book for Radio Communications, 24th Edition. Vol 2: Antennas for LF/MF/HF
ARRL Inc.

Второй том из четырех. В этом томе — дипольные и вертикальные антенны, укороченные антенны, многодиапазонные антенны, в том числе G5RV, Windom, EFHW, траповые диполи и другие. Сюда же вошла глава про волновые каналы, как однодиапазонные так и многодиапазонные, и коллинеарные антенные решетки.

Не подумайте, что книга повествует исключительно об антеннах. Здесь же рассказывается, как развивать радиостанцию по циклу «сбор требований, MVP, анализ результатов»; лучше ли сразу купить дорогую поворотку, или сначала купить поворотку попроще, а потом думать, как ее продать; насколько низко следует вешать антенны NVIS, и так далее.

Radio Wave Propagation, Volume 2
Marcel De Canck (ON5AU)

Особое внимание в этом томе уделено Sporadic-E (Es), Trans Equatorial Propagation (TEP) и Auroral-E (AE). Как человечество понимает эти феномены по состоянию на январь 2020-го года и как происходит их изучение. Характерно, что причины возникновения Es до сих пор точно не известны, а проводимые исследования создают больше новых вопросов, чем дают ответов.

Основная теория возникновения Es в средних широтах следующая. На этих широтах в E-регионе могут возникать вертикальные потоки воздуха. Эти потоки сжимают ионизированные атомы в атмосфере в тонкие ионизированные «облака», от которых и происходит отражение радиоволн. Терия подкреплена множеством измерений, а также объясняет, например, почему Es может возникнуть в любой день и в любое время. Однако она не объясняет, откуда берется прохождение в других широтах.

Большое внимание уделено роли Es в прохождении на КВ-диапазонах. Как правило, Es интересует радиолюбителей лишь в контексте прохождения на УКВ, а напрасно. Не без помощи Es мы наблюдаем такие эффекты, как ближнее прохождение на 40 метрах, когда его быть не должно, временная недоступность обычно доступных регионов, открытие мертвых диапазонов в годы минимума солнечной активности, и так далее. Вопреки названию, Es оказывает влияние на КВ с завидной регулярностью.

Как и первый том, этот примечателен кратким, простым и понятным изложением, а также множеством цветных иллюстраций. Осталось прочитать еще два тома.

A Year of DX
Bob Locher (W9KNI)

Рассказ об участии автора в 2008 CQ DX Marathon. Боб занял второе место. Первое досталось Эдуарду OM3EY. Они набрали равное количество очков, но Эдуард сработал с последней страной на неделю раньше. 2008-ой примечателен тем, что пришелся на минимум солнечного цикла 23, со средним SSN равным 4.7.

Это первая попавшаяся мне книга, которая так подробно описывает работу радиолюбителя, участвующего в соревнованиях. Вы узнаете, сколько времени уделялось сну, походам в душ, выгулу собаки и различным семейным делам. Какие антенны и оборудование были использованы, как выбирались КВ диапазоны и направление, как автор звал корреспондентов, и многие другие детали. Интересно наблюдать за ходом мысли автора, например, при выборе нового усилителя, с рассуждениями о транзисторных и ламповых усилителях, тонкостях их охлаждения, и всяком таком.

Книгу решительно одобряю. Читается на одном дыхании.

Building a Transceiver
Eamon Skelton (EI9GQ), Elaine Richards (G4LFM)

Книга небольшая, 170 страниц, и довольно новая, 2014 год. Она рассказывает историю изготовления CW/SSB трансивера на диапазоны от 160 до 6 метров с мощностью 15 Вт, а также усилителя к нему на 400 Вт. Предполагается, что читатель уже умеет делать генераторы, усилители, фильтры и аттенюаторы, знает, как работает смеситель, и в целом представляет устройство типичного трансивера.

Дизайнерские решения довольно специфичны и не всегда объясняются. Например, существенная часть книги посвящена работе с AD9951. Хотя генератор Si5351 намного доступнее, популярнее среди радиолюбителей, и давно существовал на момент публикации книги. Почему был использован более дорогой генератор, для которого потребовалось развести и вытравить плату, осталось для меня загадкой.

Больше всего мне понравились главы об усилителях, а также инструкция по самостоятельному изготовлению корпусов из листового алюминия. Еще благодаря «Building a Transceiver» я узнал про ручной инструмент для вырезания квадратных отверстий. В английском языке он называется nibbler или nibbling tool, а в русском — ручные высечные ножницы.

Книга понравилась, но читать ее следует после EMRFD.

W1FB’s Antenna Notebook
Doug DeMaw

Небольшая книга 1987 года от известного автора. Здесь рассказывается о простых коротковолновых антеннах, таких, как вертикалы, диполи и рамки. Еще в книге вы найдете различных схемы согласования — delta match, T match, gamma match, hairpin match, stub matching, а также методы изготовления укороченных, многодиапазонных и «невидимых» антенн. Своего рода, конспект того, что любому радиолюбителю следует знать об антеннах.

Из интересного здесь можно найти техники старой школы, которые редко встречаются в современной литературе. Так мое внимание привлекла схема согласования антенны Double Zepp, которая, как утверждается, не требует балуна. Поиск в интернете показал, что схема называется link-coupled antenna tuner. Саму же антенну можно настроить без КСВ-метра. Для этого предлагается последовательно в линию запитки включить лампочку накаливания. Настройка осуществляется по максимальному свечению лампочки, что говорит о максимуме тока в линии и, следовательно, в антенне. После настройки лампочка закорачивается. Еще в качестве примера необычных техник можно назвать приемные антенны, лежащие прямо на земле. Так делают для борьбы с QRM на 80-и и 160-и метрах. Автор особенно рекомендует класть на землю полноразмерные рамки.

QRP Power
ARRL Inc.

Книга 1996 года. Представляет собой сборник статей по теме QRP из журналов QST и QEX. Считается продолжением «QRP Classics». Книга доступна бесплатно на archive.org.

Четыре из пяти фотографий на обложке являются иллюстрациями к статьям о трансивере 40-40, разработанном Dave Benson, NN1G. Что не удивительно, поскольку соответствующие статьи действительно хороши. Еще запомнилась статья «Birth of a 7-MHz Transceiver», написанная Zack Lau, KH6CP/1, и опубликованная в QEX за март 1993 года. Zack упоминает многие проблемы, с которыми я столкнулся при разработке первого трансивера. Если бы я прочитал статью раньше, то некоторых проблем мог бы избежать. Заслуживает внимания статья «A 40-Meter Regenerative Receiver You Can Build», написанная David Newkirk, WJ1Z, и опубликованная в QST за сентябрь 1992 года. David рассказывает, как сделать регенеративный приемник на лампах 6GH8A.

В книгу вошли статьи Rick Campbell, KK7B о приемниках R1 и R2, а также передатчике T2. Они примечательны тем, что используют смесители с подавлением одной из полос (image-reject mixer). Такой смеситель позволяет сделать приемник прямого преобразования без зеркального канала. В EMRFD было несколько отсылок к этим статьям.

Если вы читали какие-то из перечисленных выше книг, было бы интересно узнать ваше мнение о них. Также, как обычно, буду рад вашим рекомендациям хорошей литературы.

Дополнение: Рецензии на прочитанные книги: 25-ый десяток

Метки: Литература.