CQ-Log

\главная\непроверенные идеи!\...

НЕПРОВЕРЕННАЯ ИДЕЯ!!!!!

Better QSK Waveforms

Bob Wolbert, K6XX

The QSK CW waveform of many rigs is hideous. At high speeds, dots become very light. This is caused by a difference in the time the transceiver takes to switch to transmit mode from receive (R-T; t1 in Figure 1) and the time delay between transmit and receive (T-R; t2 in Figure 1). If these times were equal, the keyed waveform would be fine. Unfortunately, as the Product Reviews in QST show, nearly all rigs have a much longer R-T delay than T-R.

Increasing the weighting control on your keyer won't do the job for you—it increases the time of both dots and dashes proportional to keying speed and lower speed CW gets stretched more than fast code. What we really want is a fixed period pulse stretcher. The circuit must be customized for a given transceiver's timing idiosyncrasies.

Further complicating the situation is that the "VOX", or "semi break-in," timing error is usually much shorter than the QSK timing error. This means we need two different pulse stretching periods, or else the mode with less shortening will end up too "heavy".

Figure 1. CW Waveform Shortening Caused by Poor Rig Timing

I had these problems with my TS-950. On a suggestion from Dave, W6NL, I added a capacitor across the key line large enough to compensate for the "VOX" mode timing error. It works with the internal pull-up resistor on the key line to create a simple R-C delay timer; the key quickly discharges the capacitor and pulls the key line low, keying the transmitter. When the key opens, the resistor slowly charges the capacitor before the transmission may end, creating the necessary delay. I unscientifically determined the capacitor size by simply listening to a string of high speed dots and placing various capacitors across the key line until the keying sounded proper.

Now the "VOX" keying was close to perfect. QSK-mode keying also improved a bit, but was still miserable. More drastic measures were required. Measuring the QSK timing with a dual-trace oscilloscope by triggering on the keyer output and comparing this with the RF output envelope, the timing was determined as a 15ms R-T delay (tj in Figure 1) and a 3ms T-R delay (t2). This means that the pulse stretching timer needs to add 12ms for perfect code. This represents a dot shortened by 33% at 35 WPM.

The circuit of Figure 2 provides the needed timing. It is controlled by the rig's front panel "Semi/Full" QSK switch. When OFF, the timer does not operate and passes the keying signal straight through. When ON, the 4011 CMOS logic gate buffers and delays the rising edge of the keying pulse by a fixed amount, independent of keying speed. This delay is set by Rl and Cl. Once this time constant was plugged into the circuit, the CW timing sounded (and measured) perfect across the operating speed range.

This relatively simple circuit should be installed inside the rig. Use a temperature-stable capacitor for Cv and CT so your keying weight doesn't change as the rig heats up. Rj. should be in the tens to hundreds of kilohms. If it is not, change the value of CT until it is.

 

Улучшение формы сигнала при работе с QSK

Bob Wolbert, K6XX

При работе с быстрым переключением "прием-передача" (QSK) форма телеграфного сигнала многих передатчиков бывает просто отвратительной. При работе на большой скорости точки становятся очень короткими. Это обусловлено разностью во времени переключения трансивера из режима "приём" в режим "передача" (Rx-Tx; t1 на Fig.l) и временем задержки перехода наоборот ( Tx-Rx; t2 на Fig.l). Если эти задержки равны (t1 = t2), форма манипулированного сигнала будет идеальной.

К сожалению, как явствует из обзора "Product Reviews" в журнале QST, практически у всех передатчиков переход в режим "передача" занимает больше времени, чем переход обратно, - в режим "приём".

Регулировка соотношения "тире-точка" в электронном ключе не поможет, так как увеличивает время действия "точек" и "тире" пропорционально скорости манипуляции и при медленной работе они "растянутся", - будут длиннее, чем при быстрой. А нам нужен одинаковый стабильный для любой скорости манипуляции период ключевания (и одно и то же соотношение "тире-точка-пауза", как правило: 3-1-1).

Схема формирования манипуляционного сигнала должна быть стандартизирована и определена под каждый конкретный трансивер, под его характеристическую постоянную времени перехода из одного режима работы в другой, с учётом этого и следует рассчитывать цепь задержки (см. ниже).

Ситуацию с быстрым переключением трансивера из одного режима работы в другой усугубляет тот факт, что VOX или "полудуплекс" дают временную ошибку при переключении много меньшую, чем таковую даёт QSK. Это означает, что необходимо соотносить уже два временных интервала, чтобы подобрать общий с минимальным укорочением элементов телеграфных знаков, что осуществить на деле довольно сложно.

У меня подобные проблемы были с моим TS-950. По совету Дейва, W6NL, параллельно линии манипуляции я подключил конденсатор достаточно большой ёмкости, чтобы скомпенсировать временную задержку в режиме VOX. Конденсатор работает в цепи манипуляции вместе с резистором, образуя RC-цепочку задержки. При "нажатии" ключа конденсатор быстро разряжается и переводит манипуляционную линию (манипулируемую цепь) в состояние с низким напряжением (логический "нуль"), включает передатчик. При "отпускании" ключа, конденсатор медленно заряжается через резистор ещё до конца передачи, формируя необходимую задержку.

Я подбирал ёмкость конденсатора цепи задержки методом "научного тыка", просто прослушивая серию "точек" на высокой скорости и подключая конденсаторы той или иной ёмкости параллельно манипуляционной линии до тех пор, пока моя "морзянка" зазвучала, как следует ей звучать. Теперь качество манипуляции в режиме VOX будет близко к идеальному. Качество манипуляции в режиме QSK также немного улучшится, но, всё-таки, будет оставаться весьма низким. Здесь нужны более решительные радикальные меры.

Измерение временных параметров QSK-режима переключения в лаборатории с помощью двухлучевого двухканального осциллографа, в один канал которого был подан "чистый" сигнал манипуляции, а в другой - результирующий эфирный "пакет" с выхода передатчика трансивера, позволило обнаружить задержку переключения Rx - Тх в 15 мсек и в 3 мсек - при обратном переключении Tx-Rx (t i nt2 на Fig.l, соответственно). Это означает, что нужно добавить задержку манипуляции в 12 мсек, чтобы получить на выходе передатчика трансивера отличную "морзянку". 12 мсек равны примерно 33 % (одной трети) "точки" на скорости в 35 знаков в минуту.

Устройство, схема которого приведена на Fig.2, обеспечивает необходимую временную задержку, смонтировано внутри корпуса трансивера и управляется с передней его панели переключателем QSK "Semi/Full". Когда устройство выключено, таймер задержки не работает и пропускает сигнал манипуляции без изменения.

Когда устройство включено, КМОП логические элементы микросхемы 4011 буферируют цепи и обеспечивают задержку переднего фронта импульсов манипуляции на определённое строго фиксированное время,и не зависящее от скорости манипуляции. Эта временная задержка устанавливается подбором сопротивления резистора Rt и ёмкости конденсатора Ct цепи задержки. Однажды подобранная временная константа задерживающей RC-цепочки обеспечивает отличную "морзянку" как на экране осциллографа, так и в эфире во всём диапазоне скоростей передачи.

Это сравнительно простое устройство может быть встроено в любые приёмопередающие аппараты. В устройстве следует применять термостабильные конденсаторы, чтобы его характеристика (задержка) не изменялась при разогреве аппаратуры. Резистор Rt - сопротивлением от десятков до сотен кОм. Если это не так, то для получения требуемой постоянной времени RC-цепочки, обеспечивающей необходимую задержку, следует подобрать ёмкость конденсатора Ct.

Свободный перевод с английского Виктор Беседин (UA9LAQ), ua9laq@mail.ru 
г.Тюмень, октябрь 2001 г.

Возврат