Transceiver Weskit-BN1

expedice-bílý-tesák    technika    ostatní    Transceiver Weskit-BN1

Začátečníci, pokud měli hlouběji do kapsy, to měli vždycky těžké. A to nejen dnes, ale kdykoli v minulosti. Naštěstí si toho byli výrobci vysílacích zařízení dobře vědomi a tak se na trhu objevovala řada levných přístrojů určená pro krátkovlnné radioamatéry novice. Mnohá byla tak primitivní a výrobně jednoduchá (ale přesto úspěšně fungovala), že stojí za to připomenout si je i dnes. Jedním z takových byl i bateriový, do terénu snadno přenosný, jednoelektronkový telegrafní vysílač-přijímač Weskit-BN1.

Weskit-BN1 jako stavebnici vyráběla firma Western Electronics z Kearney v Nebrasce v USA v letech 1956 a 1957. Sada dílů se prodávala za 14,95 dolarů, což byl v té době přibližně dvoudenní plat lépe placeného pracovníka v továrně Ford. Možná teď někoho překvapí, proč píši právě o americkém vysílači pro začátečníky a ne českém. Ale je zapotřebí se na to podívat se v kontextu doby. Musíte si uvědomit, že zatím co v poválečné Evropě měl radioamatér za pár korun k dispozici prakticky neomezenou součástkovou základnu z výprodeje inkurantního válečného materiálu. Případně kdoví co si sám vykuchal z opuštěných vraků či vyměnil s kamarády (včetně spousty elektronek se špičkovými parametry). Naopak Američan musel všechno co potřeboval, koupit za plné ceny ve specializovaném obchodě, což ho nutilo každý dolar v kapse dvakrát obrátit a konstruktéry naopak přemýšlet i řešit kompromisy. A v tom to pro nás může být právě zajímavé i poučné.

Koncepce přístroje

Telegrafní vysílač-přijímač BN1 byl navržený velmi jednoduše. Využíval celoskleněnou dvojitou bateriovou triodu 3A5 se sedmikolíkovou paticí. Tato sdružená elektronka byla původně určená pro dvoučinné vysokofrekvenční koncové stupně, oscilátory nebo kmitočtové násobiče. Elektronka byla žhavená běžným velkým 1,5V monočlánkem "D", dodnes používaným pro ruční svítilny. Anodový proud zajišťovala anodová baterie. Zařízení dokázalo spolehlivě pracovat s anodovým napájením od 45 do 150 voltů, ale nejčastěji se používala standardní devadesátivoltová anodka určená pro přenosné rozlasové přijímače (byla běžně v prodeji od třicátých do osmdesátých let minulého století prakticky po celém civilizovaném světě) a která byla s transceiverem rozměrově srovnatelná. Kdo ji neměl, pospojoval si větší počet obyčejných 4,5 voltových plochých baterií do série. Mechanickou konstrukci přístroje tvořila elegantní šedá lakovaná plechová stěna se stítotiskovým popisem ovládacích prvků, zdířek i s nakreslenými stupnicemi. Na čelním panelu byly dva ladící knoflíky. Levým se ladil anodový okruh vysílače, pravým pak přijímač. Uprostřed byl potenciometr zpětné vazby přijímače a vpravo od něj přepínač příjem-vysílání. Ve vrchní části byly svorky pro připojení antény a uzemnění. Úkolem čelní stěny bylo kromě jiného odstínit ruce i operátora od cívek, aby je pohybem nerozlaďoval. Kolmo od stěny byl (v její spodní třetině) nanýtovaný nosný plech sloužící jako chasis pro upevění součástek. Na jeho horní straně byla elektronka, žárovka, cívky a ladící kondenzátory, dole pod plechem ostatní drobné součástky - kondenzátory, odpory, zdířky, přepínač a potenciometr. Zbytek krabičky byl u některých verzí jen z tvrzeného papíru u jiných z tenkého, tak říkajíc "konzervového" plechu. Zezadu byl přístroj otevřený a na první pohled působil poměrně prázdým dojmem.

Anténou mohl být drátový dipól napájený symetricky dvojicí zkroucených drátů (náhražka nízkoimpedanční dvoulinky) nebo drátová anténa lambda-čtvrt a kvalitní uzemněmí (případně protiváha lambda-čtvrt). Pro místní spojení přízemní vlnou nebo pro tréning se často používala anténa známá pod označením mini-whip (zhruba metrový pružný drátěný prut, doladěný na pracovní frekvenci pomocí dlouhé štíhlé prodlužovací cívky umístěné v patě prutu a opatřené přepínatelnými odbočkami). Pro dosažení optimálního výkonu musela mít anténa vždy rezonanční délku.

Weskit-BN1-schema

Zapojení

Jedna polovina sdružené elektronky pracovala jako jednoduchý telegrafní vysílač. Byl zapojený jako krystalem řízený přímovyzařující sólooscilátor klíčovaný v anodové napájecí větvi. Vysílač mohl vysílat v krátkovlnném radioamatérském pásmu 80 nebo 40 metrů provozem CW. Vysílací frekvence byla pevně dána krystalem, laditelný byl pouze anodový obvod indukčně navázaný k anténě. Krystaly byly opatřeny kolíky a zasouvaly se do zdířek na čelním panelu přístroje. Krystalů si musel majitel vysílače opatřit tolik, na kolika různých frekvencích chtěl vysílat. Na jednu stranu byl sice majitel vysílače omezen tím, že mohl vysílat jen na frekvencích, na které měl naladěné krystaly, ale ty naoplátku jeho vysílači poskytovaly stabilní frekvenci. Signál vysílače pak protistanice většinou hodnotily jako jasný, čistý a dobře znějící. Příkon vysílače byl necelý 1W. Pro vyladění antény, anodového obvodu a kontrolu, zda vysílač produkuje nějaký signál, sloužila malá žárovečka zařazená v anténním přívodu. Podle ní se vyladil anodový obvod tak, aby žárovečka svítila co nejjasněji. V návodu se uvádělo, že po úspěšném vyladění je dobré citlivou žárovečku vyšroubovat a nahradit ji žárovečkou určenou na nižší napětí ale větší proud, která by při vysílání místo výrazného svitu jen mírně pomrkávala. Účelem výměny bylo omezit ztráty v žárovce (energii měnící se na světlo) a maximum výkonu tak předat do antény. Pamětníci uvádějí, že se s tímto vysílačem za příznivých podmínek a s dobrou venkovní anténou dalo dovolat až na vzdálenost 1000 km.

Slabiny

Zatím co vysílací část byla uživateli hodnocena pozitivně, o přijímací části se totéž říci nedalo. Uvést přijímač a udržet ho v chodu s potřebnou citlivostí, byl tak trochu oříšek. Hlavní anténní obvod je v anodovém okruhu vysílače a vstupní obvod přijímače je k němu navázán jen volnou induktivní vazbou (fyzickou blízkostí cívek). Je to vcelku jednoduché a výhodné řešení. Anodový obvod vysílače se chová jako selektivní pásmová propusť, volná vazba mezi oběma cívkami minimalizuje rozlaďování přijímače anténou a současně minimalizuje nežádoucí vyzařování přijímače pracujícího s "nasazenou" zpětnou vazbou (jak vyžaduje příjem nemodulované telegrafie). Samotný přijímač, zapojený jako audion se zpětnou vazbou, tvořila druhá trioda sdružené elektronky 3A5. Přijímač měl rozsah 3500 až 8000kHz a měl výstup na vysokoohmová sluchátka. Výrobce však ponechal v nosném plechu otvor i pro další elektronku, pro případ, že by si majitel chtěl do přístroje vestavět nízkofrekvenční zesilovací stupeň.

Přepínání z vysílání na příjem bylo z úsporných důvodů vyřešeno tak, že se žhavila vždy jen jedna z obou triod, zatím co druhá polovina elektronky se nechávala studená. Toto řešení významně prodlužovalo životnost monočlánku. Jedno vlákno odebíralo proud 220 mA, což bylo pro jeden suchý článek ještě akceptovatelné, zatím co žhavit vlákna obě současně by vyžadovalo prakticky vždy použít články dva, ať už by byla vlákna spojena paralelně nebo sériově. Bohužel toto úsporné řešení občas vytáčelo operátora k nepříčetnosti. Důvod byl prostý a vyplýval ze samé podstaty koncepce přijímače. Aby bylo možno přijímat nemodulovanou telegrafii, musel operátor nastavit potenciometr zpětné vazby do polohy, kdy začal přijímač oscilovat vlastními kmity. Pro příjem silných místních stanic s tím nebyl žádný problém, tam stačilo nastavit jen nahrubo. Ale pro poslech vzdálených a slabých stanic, bylo zapotřebí nastavit potenciometr tak, aby byl co nejblíže polohy, než zpětná vazba "vypadne". V tomto okamžiku měl přijímač nejlepší citlivost. Jenže jakmile operátor přepnul na vysílání (aby vzdálenou stanici zavolal) a pak přepnul zase zpět na příjem - stalo se, co čert nechtěl! Zpětná vazba při pozvolném nažhavování elektronky už podruhé nenaskočila. A bez ní nebyl CW signál protistanice slyšet. Než operátor nastavení potenciometru poupravil, byla půlka relace protistanice nenávratně ztracená. Druhou slabinou přijímače bylo, že ladící kondenzátor byl jen napřímo osazený knoflíkem typu "chicken-head". Přesné ladění (jaké příjem CW vyžaduje) bylo bez jemného převodu velmi nesnadné a vyžadovalo od operátora značnou preciznost v ovládání.

Není tedy divu, že mnozí kutilové bádali nad tím, jak nepříjemnosti odstranit. V prvé řadě ponechali nažhavené obě poloviny elektronky nebo trvale žhavili alespoň přijímací část a k přepínání příjem-vysílání využili anodové napájení. Dalším krokem bylo zajistit bezpečné naskočení zpětné vazby při přepnutí z vysílání na příjem tím, že přemostili omezovací odpor 5K nějakým větším kondenzátorem. Nabíjecí proud kondenzátoru po připojení anodového napětí způsobil dočasné vyřazení odporu z činnosti a tím i dočasné zvýšení napětí pro přijímací část, které se o správný náběh zpětné vazby postaralo. Mnozí se pokoušeli i lépe vyřešit samotnou regulaci zpětné vazby, protože způsob, kdy potenciometr řízeně zatlumuje vazební cívku, se jim nezdál technicky čistý. Většinou se zpětná vazba zapojila klasicky s použitím proměnného zpětnovazebního kondenzátoru a kdo měl možnost, použil kondenzátor diferenciální. Ti, co si přístroj doplnili i NF stupněm a měli tak dostatečnou rezervu hlasitosti, si mohli dovolit řídit zpětnou vazbu přes potenciometr i změnou anodováho napětí detekčního stupně. Toto řešení mělo výhodu, že nastavení vazby neovlivňovalo naladění stanice. Potíže s přesným laděním řešili pak buď třecím převodem nebo jednodužšeji doplněním druhého vzduchového ladícího kondenzátoru s kapacitou pouhých 10pF.

Transceivery odvozené od Weskitu

Postupem času se objevilo ještě mnoho dalších drobných úprav. Co konstruktér a stavitel, to trošku jiné řešení. Světlo světa tak spatřilo mnoho různých variací odvozených od původního transceiveru Weskit BN1. Vysílače se neomezovaly jen na použití přímožhavených elektronek. Daleko častější bylo použití duotriod nepřímožhavených. Níže ve schématu můžete vidět použití dobře známé duotriody 6SN7. Je ale téměř jisté, že by zařízení pracovalo i elektronku ECC85 nebo i ECC88 či PCC88 (o které jsem se zmiňoval v souvislosti s Twinplexem.) Nabízí se i možnost využít sdružené elektronky typu triopentoda, např. někdejší televizní PCF82 či PCF84 s tím, že pentoda bude s úspěchem využita pro přijímací část a zpětnou vazbu bude možné regulovat v druhé mřížce (viz. např. způsob podle obr.10 a stránce zde). Zde na ukázku alespoň jedno z novějších řešení:

novější a výkonnější odvozenina Weskitu BN1 s elektronkou 6SN7

Co říci závěrem? Snad jen poprosit čtenáře o shovívavost ke starému technickému řešení. Ať se současní radioamatéři nesnaží srovnávat Weskit-BN1 s dnešními přístroji řady Yaesu FT897D a lepšími. To prostě nejde. Tehdy byla jiná doba i jiné možnosti. Přesto Weskit dobře odvedl svou práci. Mnoha začátečníkům pomohl nahlédnout do tajemného světa krátkých vln, telegrafních značek i radioamatérských kódů a o to šlo především.

[autor: OK2TAR; datum: 7.10.2015; licence: CC-BY-ND]

§ Upozornění:
Informace obsažené na těchto stránkách jsou poskytovány „tak jak jsou", bez jakýchkoli záruk. Veškerá rizika související s použitím těchto informací přebírá uživatel. Tyto stránky obsahují informace, určené pouze pro studijní účely, nejsou odbornou radou nebo odborným návodem ve smyslu nového Občanského zákoníku. Článek NENÍ návodem ke stavbě a provozu tohoto zařízení! Autor důrazně upozorňuje, že jakékoli radioamatérské vysílače musejí splňovat současné technické normy a smějí být provozovány pouze vlastníky oprávnění k provozování radioamatérské stanice (OK-licence) vydané Českým telekomunikačním úřadem a způsobem, který je plně v souladu s předpisy pro provoz radioamatérské telekomunikační služby.


Zkušenosti s BN1:

Po zveřejnění tohoto článku se mi ozval Karel OK1DWF z Týnce nad Labem, který zkusil tento tranceiver postavit s výše zmíněnou nepřímožhavenou duotriodou E88CC. K napájení anodových obvodů použil napětí 150V a při naladění na pásmo 3,5MHz naměřil na výstupu vysílače 1W. Jednoelektronkový přijímač shledal dostatečně citlivý (v raních hodinách bez potíží přijímal signály majáku IZ3DVW, který vysílá výkonem pouhých 0,5W). Hned při jedné z prvních praktických zkoušek se podařilo navázat spojení se stanicí ze Zábřeha na Moravě o QRP výkonu 5W a také se stanicí z DL. Signál tranceiveru byl hodnocen jako čistý, zvuk jasný, velmi dobrý, bez nežádoucích doprovodů. Karel OK1DWF hodlá v pokusech s BN1 i nadále pokračovat a dospět k verzi napájené anodovým měničem ze žhavícího akumulátoru.

Pokud snad někdo z dalších čtenářů těchto stránek zkoušel Weskit BN1 také stavět, budu rád, pokud mi o tom pár řádků napíše na e-mail.)


[ hlavní stránka ] - [ oprášená historie - úvod ]