sabato 12 luglio 2014

Lineare con Arduino - Gli scogli finali

Nonostante le lunghe pause (forzate) e le tantissime altre cose da fare, il progetto del Lineare con Arduino procede, lentamente, ma procede. Iniziata da Maggio l'integrazione finale, questa operazione è risultata proprio come me l'aspettavo, critica e foriera di sorprese.
E ovviamente le sorprese non sono gradite se arrivano durante l'integrazione finale!

La potenza di ingresso calcolata da Arduino
Infatti se scopri qualcosa in questa fase, è sicuramente qualcosa che non avevi considerato in fase di progettazione iniziale e perciò potrebbe avere effetti davvero imprevedibili che svariano dal difetto impercettibile fino al problema fatale.
E' proprio adesso che si giudica quanto bravo io sia stato nella progettazione di questo dispositivo.

Devo constatare, con sollievo, che le sorprese non sono state molte.

La prima è stata che non è possibile misurare la tensione di alimentazione del modulo. La linea che, dallo schema del modulo pubblicato da RadioKit, doveva portare questa tensione (indicata con "V+") in realtà non porta alcuna tensione, come se fosse non connessa.
Non è una grave mancanza: essendoci le linee di monitoraggio dei collettori dei transistor, che sono di fatto quasi equivalenti alla tensione di alimentazione, non se ne sente molto la mancanza.
Ho dovuto però modificare il programma di Arduino in maniera significativa per evitare che tale misura fosse misurata e mostrata dal display. Modifica non banale, perché nella versione originale leggevo semplicemente ad una ad una le porte analogiche di Arduino, mentre ora ho creato una lista con le porte da leggere (e non).

Il secondo problema è stato un errore evidentemente di distrazione in fase di progetto. L'idea originaria era quella di controllare la ventola del lineare con un interruttore sul pannello frontale; questo doveva avvenire portando le linee di alimentazione della ventola attraverso il connettore DB9 dei segnali del modulo PA.
Trattandosi di una linea di interruzione, avrei dovuto portare nel DB9 l'alimentazione del lineare (+12V) e la linea del positivo della ventola. Invece, ehm..., ho portato la linea del negativo della ventola al posto della +12V. Purtroppo nel Modulo Controllore la +12V non c'è da nessuna parte, per cui non c'è modo di alimentare la ventola con un interruttore.
La soluzione è stata molto pragmatica. Ho portato la +12V in prossimità della ventola ed ho montato un interruttore direttamente sul contenitore del Modulo PA. Sicuramente meno elegante dell'idea originaria, ma funziona.

Il terzo problema purtroppo è più serio ed è rappresentato dalla figura qui sotto.

ROS elevato alla connettore di ingresso
Nell'effettuare le prove di misurazione della potenza mi sono accorto che la potenza di ingresso, fornita dallo Yaesu 897, non andava oltre i 7-8 Watt (in FM). Non credendo che l'RTX fosse difettoso, ho dato la colpa all'alimentazione. E invece l'alimentatore andava benissimo.
Nel posizionare il rosmetro tra radio e lineare, ho scoperto la verità: lo Yaesu andava in protezione perché il ROS sul connettore del Modulo Commutazioni era quasi 2,5.
Non essendo credibile che i commutatori RADIALL di alta qualità, utilizzati nel modulo, introducano ROS, non resta altro colpevole che il circuito di rivelazione della RF, descritto nel post sull' RF Detector.
E purtroppo le misure di verifica hanno confermato.
Non ho ancora trovato una soluzione a questo problema, e non sarà facile trovarla... Mi chiedo solamente perché, dopo quasi un anno, mi sono preoccupato solo adesso di misurare l'adattamento del rivelatore di RF.
Sinceramente pensavo che le dimensioni ridotte del filo di connessione tra coassiale e connettore d'ingresso potesse introdurre poche variazioni. Tuttavia non ho mai considerato l'effetto che la bobina collegata al polo caldo del connettore potesse avere. Una brutta ingenuità, devo ammettere. Sicuramente le spire della bobina interagiscono sul filo di connessione al polo caldo. Probabilmente la soluzione sarà schermare la bobina in qualche modo. Certo una soluzione devo trovarla! Non posso mica chiudere tutto qui!

Dopo i problemi, le buone notizie.
La commutazione dei relè comandata da Arduino funziona perfettamente, con il ritardo di commutazione per la SSB tutto gestito da software.
Le misure sono buone, dopo una buona calibrazione da programma. Anche il calcolo delle potenze e del ROS a partire dalle tensioni rilevate dagli accoppiatori direzionali del Modulo PA sembra buona, come si può vedere nella figura iniziale del post, con la potenza di ingresso, e nella figura qui sotto, con la potenza di uscita.

La potenza di uscita calcolata da Arduino
Funziona bene anche la protezione automatica per ROS elevato in antenna, cosa che conferma quanto sia efficace l'utilizzo di Arduino nei controlli automatici.

Insomma, diciamo che il progetto in buona sostanza funziona, ma c'è da correggere un problema importante.
Spero solo di riuscire a farlo in tempi meno biblici di quanto fatto finora...

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