ITT (STANDARD RADIO & TELEFON AB) CR-91
...JA YLEISTÄKIN ASIAA VASTAANOTTIMISTA
TESTIÄ, KORJAUSTA JA MODIFIKAATIOITA




12.11.2014

Esittelyvideo vastaanottimesta löytyy nyt myös YouTubesta. Tein myös pätkän videota vastaanottimen liitännöistä ja rakenteesta.
Lisää videoita on vielä vastaanottimen etupään korjauksesta ja tietokoneliitännän teosta USB-sovittimella.
Kotisivullani on ollut pitkään esittelyt 80-luvun huippuvastaanottimista.
Useimpia näistä on nyt eksynyt myös alkuperäiskäytöstään poistettuna myös DX-kuuntelijoiden ja muiden radioharrastajien käyttöön.
Suomessa kohtuullinen erä Racal RA.1792 - vastaanottimia myytiin harrastajille Digitan huutokaupassa syksyllä 1999. Maailmalla on näkynyt mainintoja kaikkien muidenkin sivullani esiteltyjen vastaanottimen siirtymisestä myös harrastajien ulottuville.
Huomaa, että suurin osa tämän jutun tekstistä edustaa tilannetta vuoden 2000 tienoilta - muutoksia tekniikassa on toki sen jälkeen tapahtunut...



ITT CR-91 - vastaanotinta en kuitenkaan ole Suomessa kuullut olevan harrastuskäytössä aiemmin kuin Martti Karimies osti Saksasta vuosituhannen vaihteen tienoilla ko. laitteen, joka oli myös kolme viikkoa minulla silloin huollettavana ja testattavana.

Olen kuunnellut vastaanotinta uutena yli 20 vuotta sitten ja pidin laitteesta ja saatoinkin suositella vastaanottimen ostoa MKA:lle, mikäli hinta ja kuntokysymykset ovat ok.



Aikana jolloin CR-91:tä alettiin valmistaa ei monienkaan vastaanottimien dynaamiset ominaisuudet olleet kehuttavia vaikka puhuttaisiin hintavista ammattilaistason laitteistakin.
Tässä suhteessa olen käytännön kuuntelutilanteessa ja sitä vastaavissa testeissä pitänyt CR-91 huippulaitteena verrattuna mihin tahansa sarjavalmisteiseen vastaanottimeen ja nyt testattuani samaa laitetta olen edelleen samaa mieltä.

Olen aika vahvasti sitä mieltä, ettei MF - HF-alueen vastaanottimien varsinaisten RF-puolen systeemien suhteen ole juurikaan tapahtunut kehitystä sitten 80-luvun.
Olin jo "muinaisaikoina" tätä mieltä - lisäksi olen lukenut muutaman itseäni paljon viisaamman olevan samaa mieltä - ja suuntaus on aina vain enemmän mennyt satelliitti - ja kännykkäteknologian kehittelyyn.
Näennäisesti laitteet ovat tietokonetekniikan ja muun digitaalipuolen kehityksen takia muuttuneet monipuolisiksi ja visuaalisesti näyttäviksi. Silti heikon ja häirityn aseman kuuluminen ei näillä ominaisuuksilla yleensä parane.

Mielenkiintoista oli lisäksi se, että sain samoihin aikoihin vähän vanhemman vastaanottimen, joka oli kotoisin samalta valmistajalta.
Mallilla SR-51 Standard Radio & Telefon AB:n valmistama laivaradiovastaanotin edustaa kylläkin ilmeisesti(?) Skantin suunnittelua. Samaa laitetta on nimittäin myyty mös tyypillä Skanti R5001S ja lisäksi myös S.A.I.T - merkillä. Tämän jutun yhteydessä on vähän vertailtu näitä vastaanottimiakin vaikkakin varsinainen juttu SR-51:stä löytyy täältä.

CR-91 VASTAANOTTIMEN MEKAANINEN JA SÄHKÖINEN RAKENNE

Tämän sivun ensimmäisestä valokuvasta on nähtävissä miltä vastaanotin näyttää kansiprofiili poistettuna.
CR-91 on rakennettu standardilla 19" räkkimitoituksella ja laitteen korkeus on 3U:ta eli n.134 mm.
Testattavana oleva vastaanotin oli asennettuna jopa väreiltään sille sopivaan Schroffin valmistamaan alumiinivalurakenteiseen laitekoteloon.

Suurin osa laitteen yksiköistä noudattaa mitoitukseltaan Eurooppa-standardin mukaista 10 cm piirilevykorkeutta ollen kuitenkin huomattavasti pitempiä kuin 160 mm standardikortit .
Yksiköt liittyvät korttiliittimillä emolevyyn, jonka etupuolella on vielä kaksi piirilevyä ennen laitteen etupaneelia.
Varsinaiset suurtaajuusliitännät laitteen yksikköjen välillä tapahtuvat SMB-liittimillä ja irtokoaksiaaleilla sekä liitännät ulospäin BNC-liittimillä.
Useat liitännät (mm. kuuloke) on tehty kierrelukittavilla DIN-liittimillä, löytyy myös pari D-liitintä sekä verkkojohdon liitäntä bajonettilukitteisella MS (militääri)- liittimellä.

Vastaanotin on aika painava johtuen mm. alumiiiniprofiliirungostaan.
CR-91 on huoltoystävällinen mikäli on käytössä vaihtoyksikköjä. Sen sijaan yksikköjen molemminpuolisten RF-suojapellitysten poisto edellyttää aika hankalaa juotteluprosessia, mikäli joutuu esim. vaihtamaan yksittäisiä komponentteja.
Yksikköjen helpossa vaihdettavuudessa on myös yksi heikkous. Nimittäin yksiköt ovat suhteellisen väljästi ohjaimissaan ja emolevyllä olevien naarastiitinten kontaktit voivat tästä johtuen aiheuttaa ongelmia ajan kanssa - mm. tärisevissä olosuhteissa tai jos yksikköjä on kovin paljon irroiteltu ja kiinnitelty.
Myöskään yksiköiden muoviset lukitusosat eivät vaikuttaneet kovin vakuuttavilta ja pari niistä olikin murtunut.
Saattaa olla, että alkuperäiseen rakenteeseen on kuulunut jokin koko takalevyn levyinen tuki, joka estää käyttötilanteessa korttien liikkumisen, mutta tässä laitteessa sellaista ei ainakaan ollut mukana.



Kuvassa vastaanotin etulevy irroitettuna ja käännettynä

Spekuloitaessa mahdollisia tulevia vikapaikkoja ovat kokemuksen mukaan juuri emolevyjen naarasliittimet ensimmäisenä vaihtolistalla systeemeissä missä kortteja usein irrotellaan.
Tässä tapauksessa on positiivista, että RF-liitännät eivät ole samassa erikoistilatussa liitinrungossa (kuten aika monissa ammattipuolen radiolaitteissa on) ja uusia liittimiä on mahdollista löytää normaalista komponenttiliikkeestä.



Tässä kuvassa on näkymää takaapäin katsottuna CR-91 - vastaanottimen RF-yksiköistä.



Vaihdoin omaan vastaanottimeeni vähän paksummat tuplavaippaiset SMB-kaapelit koska osa johdoista oli huonokuntoisia. Nämä kaapelit ovat kotoisin romikselta tuoduista radiopuhelintukiasemista joita olen purkanut.

Modulirakenteisten RF-laitteiden toteutuksissa on nähty vuosien mittaan monia erilaisia malleja.
Jo alkuajoista lähtien ovat jotkut laitteet rakennetut erikokoisista pelti tai valurunkoisista yksiköistä joissa voi olla hyvin yksinkertaisilla toimenpiteillä tapahtuva irrotus ja siihen sopivat liittimet.

Joillain valmistajilla on taas tapana rakentaa laite suhteellisen monimutkaiseen valurunkoon sijoitettuihin enemmän tai vähemmän helposti irroitettavia piirilevyjä käyttäen.

Kolmas tapa on käyttää eri tavoin standardisoituja (joko tehtaan oma tai kansainvälinen tms. standardi) yhtenäisesti mitoitettuja yksiköitä, jotka voidaan työntää ja lukita laitteen runkokehikkoon tai koteloon.

Viimeksimainittu tapa mahdollistaa usein suhteellisen helpon tavan toimittaa asiakkaille erilaisia laiteversioita, muuttaa niitä jälkikäteen tai jopa käyttää jonkin toisen valmistajan samalla tavoin mitoitettuja ja sähköisesti yhteensopivia yksiköitä. Tämäntyyppistä rakennettahan myös PC-tietokoneet ovat edustaneet jo alkuajoistaan lähtien.

CR-91 vastaanotin edustaa ammattielektroniikassa ehkä yleisimmin käytettyä Eurooppakorttistandardia liittimiltään ja yksiköiden korkeudeltaan. Siitä onko tuo paras tapa voidaan olla sitten eri mieltä.
Mekaanisesti ja komponenttitason huollettavuudeltaan olisi profiili - tai valukoteloitu ruuveilla kokoonpantu yksikkörakenne parempi kuten ehkä myös D-liitinten käyttö liitännöissä.
Tuotannollisesti taas tässä käytetty rakenne on varmastikin helpompi ja edullisempi.



Tässä kuvassa on tyypillinen CR-91:n RF-yksikkö komponenttipuolelta.

Se on suojattu peltikotelolta, joka on juotettu muutaman sentin välein piirilevyyn maatasoon.
Vastaava suojalevykotelointi on myös piirilevyn juotospuolella.





RF - yksikkö suojakotelointi poistettuna.

RF-yksikön piirilevyltä löytyy seuraavien kuvien 2 kpl 125.2 MHz kidesuodinta ja yksi 200 kHz mekaaninen suodin.







Testattavana olleessa yksilössä oli kolmessa yksikössä suojapeltien juotoksia avattu muttei oltu juotettu takaisin kiinni joka pisteestään.
Näiden kiinnijuottelu paransi selkeästi laitteen ominaisuuksia.



CR-91 - vastaanottimesta löytyy myös siihen valmistettuja spesiaalikomponentteja kuten ylläolevasta kuvasta näkyy.
Tämä yksikkö onkin noista analogiapuolen korteista ainoa, joka ei ole täysin suojattu peltikotelolla.

Korttiliittimessä on näkyvissä myös valmistusvuosi 1983. CR-91:ssä on käytetty paljon samoja yksiköitä kuin "hankalakäyttöisenä" pidetyssä edeltäjässään CR-90:ssä.

CR-91 JA MUIDENKIN VASTAANOTTIMIEN TEKNIIKASTA

CR-91 vastaanottimen sielunelämästä enemmän kiinnostuneille löytyy manuaali useaan osakokonaisuuteen jaettuna.

Tässä yhteydessä ajattelin käydä laajemminkin läpi vastaanottimien etupään ja sekottajien tekniikkaa koska se on ollut ja on edelleen oleellisin - ja vaikein - osa rx:n tekniikasta kun puhutaan suursignaaliolosuhteiden aiheuttamista ongelmista.

Unohtaa ei missään tapauksessa saa synteesin aiheuttamaa vaihekohinaa.
Synteesitekniikassa on tapahtunut hyvin paljon kehitystä ja nykyään aika yleinen on DDS eli suora digitaalisynteesi.
Tämä tekniikka mahdollistaa hyvin yksinkertaisesti matalillakin välitaajuuksilla vaikkapa 1 Hz askelluksen ja silti laajan taajuusalueen.
Suurin osa vastaanottimien synteeseistä on kuitenkin perinteisiä monisilmukkaisia rakenteita.
Lähinnä käytetty raha vaikuttaa useimmiten tämmöisen synteesin signaalin puhtauteen.
Monet vanhoista amatöörilaitteiden kohisevista syntikoista ovat huonoja johtuen juuri siitä, että niissä on paljon tavaraa, huono ( =halpa) suojaustekniikka, mahdollisesti epäonnistuneita komponenttivalintoja ja myös huonoa kytkennän suunnittelua.
Tämä päätelmä johtuu siitä, että ammatillisella puolella on rakennettu hyvinkin mutkikkaita, mutta silti hyvin puhdasignaalisia syntikoita.

Vaikkakin HF-alueen vastaanottotaajuuksilla ei yleisten suojausperiaatteiden mukaan tarvitakaan yhtä RF-tiivitä rakenteita (tiiveysvaatimukset kasvavat taajuuden kasvaessa ja mikroaalloilla rakenteet ovat todella enemmän kuin " vesitiivitä" ) niin juuri korkeat synteesi - ja välitaajuudet lisäävät näitä vaatimuksia kuten myös huomattavan suuret sekoittajille tulevat injektiotehot.
Jo halvimmissakin diodimiksereissä nämä tehovaatimukset ovat +7 dBm ja todella hyvälaatuisissa +23..+27 dBm.

Kaikkineen varmasti myös kokemus - ja saatu palaute on myös vaikuttanut tekniikan muun kehitymisen lisäksi siihen, että harrastelijatasollakin löytyy aika puhdassignaalisia synteesejä 80-luvun lopun jälkeen tehdyissä vastaanottimissa.

Likipitäen jokaisen "hyvämaineisenkin" vastaanotinvalmistajan ensimmäiset transistorilaitteet 60-70 - lukujen taitteessa eivät edustaneet ollenkaan signaalinsiedoltaan samaa luokkaa kuin mihin samatkin valmistajat olivat päässeet putkilaitteillaan.
Tämä piirre on selkeästi havaittavissa niin ammatillisella - kuin erityisesti harrastelijapuolen vastaanottimissa.

Ammatillisella puolella siirryttiin varsin nopeasti tavanomaisista bipolaari - ja fet - sekottajista balansoituihin -ja kaksoisbalansoituihin diodi ja fetsekottajiin.
Ongelmat korostuivat harrastelijalaitepuolella erityisesti sen jälkeen kun monet luopuivat viritettävistä etupiireistä seuraten esimerkkiä mitä oli käytetty suurta signaalia sietävämmissä ammattilaislaitteissa.

Oikeastaan tuolta 70-80-lukujen taitteesta ei löydy selkeästi myös harrastelijamarkkinoille tehdyistä vastaanottimista suunnittelultaan selvästi nämä ongelmat huomioivana kuin Draken R-7 - vastaanotin.

ITT CR-91 on selkeästi rakennettu toimimaan myös ensimmäisellä välitaajuudellaan isolla RF-tasolla.

Taas saman ajan vastaanottimista Racal 1792 on aika poikkeava koska se ei sisällä lainkaan blokkisuotimia vaan ainoastaan alipäästösuotimen ennen ensimmäistä sekottajaa. Sitä seuraa neljällä BSV81:llä tehty kaksoisbalansoitu sekottaja. Sen jälkeen tulevien suotimien jälkeen kuintenkin toinen sekoittaja ei Racalissa olekaan sen kummempi kuin tavanomainen bipolaari - IC sekottaja MC1496P.

Racalin RF - vahvistin (tarvittaessa poiskytkettävissä)on takaisinkytketty bipolaaritrankuilla 2N3866 ja 2N5160 toteutettu laajakaistavahvistin. Vahvistin sijaitsee heti antenniliitännän suojauspiirien jälkeen ennen alipäästösuotimia.

Aiemmin mainittu SRT:n SR-51 on tehty "vähän kevyemmin" eli siinä on ensimmäisenä sekottajana kaksoisbalansoitu neljällä J310 - fetillä rakennettu sekottaja. Vastaanotin toimii kuitenkin erittäin hyvin koska aktiivisen sekottajan takia siinä ei ole lainkaan RF - vahvistinta ja herkkyys on silti erittäin hyvä.

80 - lukujen vastaanottimista esimerkiksi Cubic HF-1030 rx:stä löytyy tilaustyönä tehty kahden diodirenkaan mikseri ja Rohde & Schwarzin mittavastaanottimesta ESH2 taas Mini Circuitsin RAY-3 - sekottaja (+23 dBm LO, +15 dBm RF).

CR-91 - vastaanottimen sisäänmenoon valmistaja lupaa voitavan syöttää 20W RF-tehoa. Hyvin useissa ammattikäyttöön suunnitelluissa vastaanottimissa on käyttöympäristön takia (esim. muiden taajuusalueiden lähetinlaitteet)kiinnitetty huomiota laitteiden antenniliitännästä tulevalta "väärältä" lähetteeltä suojautumiseen.
Joissain tapauksissa tilanteessa, jossa tämmöisiä lähetteitä ei ole tarjolla voi suojauksen poistolla saada lisää herkkyyttä aikaan.
Hyvänä esimerkkinä on Siemensin E311 putkivastaanottimen inputissa oleva lamppu, jonka ohituksella herkkyys kasvaa ja valmistajakin on ilmoittanut herkkyysarvot sekä lampun kanssa että ilman.

CR-91 - vastaanottimen bandisuotimet ovat aika tyypillistä tekniikkaa.
Suotimien jälkeen seuraa Siliconixin U322 laajakaistavahvistimena. AGC:llä voidaan vahvistusta pienetää 20dB pindiodien ja LED/LSR piirien B1 ja B2 avulla.Sekä ensimmäisenä että toisena sekottajana toimii Siliconixsin fettinelikko U350 balansoiduissa kytkennöissä. Kaaviossa ensimmäinen sekottaja

Vastaanottimen ensimmäinen välitaajuus on HF-alueen rx:lle poikkeuksellisen korkea 125.2 MHz, jolla on kaksikin eri kidesuodinta.

Tyypillisiä ensimmäisiä välitaajuuksia synteesiin pohjautuvissa HF-vastaanottimissa ovat esim. 45 ja 70 MHz tai yleensä alemmat VHF-alueen taajuudet.
Mikään syy ei oikeastaan muutoin pakottaisi näinkään korkeaan (jo 9MHz:llä saavutetaan riittävä peilitaajuusvaimennus), mutta synteesi on käytännöllisempää rakentaa korkeammalle taajuudelle ja samoin saadaan vastaanottotaajuusalue kokonaan välitaajuuden ja oskillaattoritaajuuden alapuolelle = helpompi pitää omat häiriöt pois kuunneltavalta taajuusalueelta ja periaatteessa hyvä alipäästösuodin riittää etupiireiksi.

Kun vastaanotin rakennetaan käyttäen komponentteja - ja tekniikkaa joka sietää suuria signaaleja ja kun synteesin tuottama signaali on puhdas ei selektiivisyyttä määrää mikään muu kuin käytettävät välitaajuussuotimet ja niiden laatu.

Käytännössä useimmilla vastaanottimilla tilanne ei ole näin ihanteellinen ja siksi voivat eri vastaanottimet olla selektiivisyydeltään erilaisia vaikka niissä olisikin samat välitaajuussuotimet.
Kuuntelemalla voi olla hyvin vaikea tunnistaa mistä ero aiheutuu, mutta mittaamalla vastaanottimien dynamiikkaominaisuuksien ja synteesin puhtauden eroja päästään käsitykseen syistä.

Edellämainitussa on muunmuassa selitys sille, että erittäin edullisilla Muratan filttereillä on AOR 7030:ssä saavutettu hyvä selektiivisyys, joka on mitattuna parempi kuin monissa vastaanottimissa, joissa on käytetytty monta kertaa kallimpia kidesuotimia.
Toisaalta taas AOR7030 ei kykene samaan herkkyyteen kuin monet "rajummalla tekniikalla" tehdyt kalliimmat vastaanottimet.

CR-91:ssä on käytetty vastaanotinta varten erikoistilattuja suotimia. Jo käytetyt välitaajuudet 125.2 MHz ja 200 kHz poissulkevat standardifiltterien käytön.
Ensimmäisellä välitaajuudella on 2 - ja 4 - napaiset kidesuotimet ja 200 kHz taajuudella on käytetty mekaanisia suotimia, jotka poikkeuksellisen suuresta pituudestaan päätellen sisältävät aika monta resonaattoria?

SRT otti nämä 200khz mekaaniset suotimet käyttöön alkaen CR300-sarjasta 70-luvun alussa. Ensinnä käytettiin Telefunkenin suotimia, mutta sittemmin siirryttiin itäsaksalaisiin Teltovin filttereihin joiden voi sanoa olevan identtisiä Telefunkenin tuotteiden kanssa.
Sama jatkui sitten CR90- ja CR91 - vastaanottimissa - joskin myös Telefunkenin filttereitä on uudemmissakin näkynyt.

Luettelo spesifikaatioineen ja käyrineen näistä Teltovin - vai mikä se on - kun välillä on RFT, välillä VEB ja välillä on tämä Tele Filter tft GmbH

DX-kuuntelijan näkökulmasta hyvin monissa yleiskäyttöön tarkoitetussa vastaanottimessa on aika vähän käyttökelpoisia filtterivaihtoehtoja.
CR-91 - vastaanotin ei tässä suhteessa tee poikkeusta.
Siinä on erittäin hyvät filtterivalinnat mm. cw-käyttöön ja very narrow-asennossa on vielä narrow-fillterin lisäksi kapeampi filsu sarjassa, joten myös päästökaistan muoto on erittäin hyvä.

Käyttökelpoisiksi asennoiksi jäävät DX-kuuntelussa oikeastaan SSB-filsut ja rajoitetusti Wide ja Medium-asennot.
Tässä suhteessa on tyypillisessä vastaanottimessa hyötyä siitä, jos siinä on mahdollisuus käyttää PBT:tä ja IF-shiftiä. Samoin erittäin pienin pykälin olevat selektiivisyysvaihtoehdot ovat käyttökelpoisia. Tämmöisiä ei kuitenkaan ole kuin DSP-vastaanottimissa (Watkins-Johnson HF-1000 jne.)

Yleisesti ottaen eivät useimmat inhimillisissä hintaluokissa olevat välitaajuista DSP:tä käyttävät vastaanottimet ole selektiivisyydeltään riittävän hyviä.
DX-kuuntelijan kannalta sinänsä DSP mahdollistaisi edullisesti sen kaltaisia suodinvalinnan vaihtoehtoja joita on analogiatekniikalla hankalaa tai mahdotonta ja ennenkaikkea kallista rakentaa.

Lisäksi vastaanotin on joka tapauksessa analogisilta osiltaan rakennettava suurta signaalia kestäväksi kuten aiemminkin.

Rakenteena ei muutenkaan vasta viimeisellä välitaajuudella digitaaliseksi muuttuva systeemi ole kovin mielekäs.
Parhaita ratkaisuja olisivat heti korkeahkolla taajuudella toimivan ensimmäisen sekottajan jälkeen DSP:nä rakennettu rx audiovahvistimeen asti.
Hyvä ratkaisu on myös vastaanotin joissa ensimmäisenä elementtinä signaalin vaiheistava osa jonka jälkeen homma jatkuu DSP-tekniikalla. Collins 95S - vastaanotin on rakennettu tällä periaatteella.

Todella toimiva DSP vaatii lisäksi prosessoreiltaan kohtalaisen suurta nopeutta, joten järkevän hintaisilla markkinoilla on ollut tämmöisen toteutuksen tekeminen vasta aivan viime aikoina mahdollista.

OMINAISUUDET KESKIAALTOKUUNTELUSSA

Ammatillisella puolella on likipitäen synteesitekniikan käyttöönoton jälkeen standardiksi muototunut useimpien vastaanottimien taajuusalueeksi 10 kHz - 29.999MHz.
Tosin tästä on jonkin verran poikkeamia eli löytyy rx:iä, joiden taajuusalue alkaa esim. 0.1 tai 0.5 MHz:stä.
Synteesitekniikka ja viritettävien suotimien poisjääminen mahdollisti myös edullisesti laajentaa esim. radioamatöörikäyttöön tarkoitettujen laitteiden taajuusalueen aiemmista "bandikoneista" esim. aukottomasti välille 0.1 - 30 MHz.
Jo pitkään onkin ollut amatööritranceivereissa vakiona aukoton myös kaikki yleisradioalueet kattava vastaanotinpuoli.

Koska tuo laaja taajuusalue on kuitenkin "lisuke" on kokemuksen perusteella huomattu likipitäen kaikissa amatöörilaitteissa ilmiö, että radio on huonompi ominaisuuksiltaan 160m bandin alapuolella eli keskiaalloilla.
Vastaanottimen tekniikkaan olisi jouduttu panostamaan enemmän kuin mitä varmaankin suunnittelijoiden ajattelema satunnainen yleiradioasemien kuuntelu on, jotta hyvistä keskiaalto-ominaisuuksista voitaisiin puhua.
Ja juuri huonon MW-dynamiikan takiahan noihin pohjimmiltaan amatöörikäyttöön tarkoitettuihin DX-kuuntelijoiden yleisesti käyttämiin vastaanottimiin noita MW-alueen vaimennuksia on rakennettu - joita sitten joudutaan poistamaan, jotta olisi mahdollista kuulla heikkoja MW-asemia.

Matalammille taajuuksille on ammatillisella puolella ollut ja on edelleenkin monenlaista käyttöä vaikkakin varsinainen keskiaaltoalueen yleisradioasemien kuuntelu ja - tarkkailu onkin harvinaisempaa.
Tästä johtuen myös vastaanottimien tulee toimia mahdollisimman hyvin myös VLF - MF - alueilla.
Kova sana on edelleen viritettävät etupiirit - tai preselektori - mitä nimitystä nyt sitten vastaanottimeen kiinteästi rakennetuista virityspiireistä halutaankin käyttää.
Nykyisissä usein tietokoneohjatuissa järjestelmissä ei voi manuaalista viritystä käyttää ja moottorivirityskin on sekä kallis että hidas.
Monissa huippuluokan laitteissa on joko vakiona tai useimmiten optiona kapasitanssidiodiviritteinen preselektori.
Toimittaessa matalilla taajuuksilla ja käytettässä korkealaatuisia komponentteja tulee tästä lisävarusteesta aika kallis.
Muun muassa kapasitanssiodiodien ominaisuuksien optimoimiseksi niitä korkealuokkaisissa toteutuksissa käytetään "läjäpäin" rinnankytkettynä vaikkakin esim. AM-autoradiokäyttöön tarkoitettuja edullisia suuren säätöalueen yksinään omaavia onkin tarjolla.

Kun vastaanotin rakennetaan tavalla - jota esim. CR-91 edustaa - ei useimmissa tilanteissa mitään preselektoria tarvita. Kuitenkin aina tulee tilanteita, joissa pieni nipistys kuuluvuuteen voida saada lisää viritettävien piirien avulla.

Käytännön kuuntelu pitemmällä aikavälillä osoittanee sitten onko CR-91:n kanssa preselektori tarpeen - tosiasia on kuitenkin myös se, ettei mitään tyypillistä mosfet-värkkiä kannata laittaa tämänkaltaisen rx:n eteen muuten kuin päiväkuuntelussa tai Lapissa. Tavanomainen preselektori kun kestää suurta signaalia huomattavasti heikommin kuin itse rx tässä tapauksessa.

CR-91:N MITTAUSTULOKSIA

Joskus oikein ottaa päähän kun yrittää vertailla eri vastaanottimien ominaisuuksia valmistajien antamien arvojen perusteella.
Tyypillisesti esim. tässä jutussa mainittujen ammattilaisvastaanottimienkin valmistajat ilmoittavat aika perusteellisestikin arvoja laitteista.
Kuitenkin useimmiten mittaustavat eivät ole samat ja arvojen asettaminen vierekkäin vertailua varten on vaikeaa tai mahdotonta.
Jotkut asiat kuten selektiivisyyden ilmoitustavat ovat yleensä aika standardoituja, mutta mentäessä jo herkkyyksiin tai varsinkin dynamiikkaominaisuuksiin voi löytyä hyvin monia eri tapoja ilmoittaa suoritusarvoja.

Herkkyys voidaan ilmoittaa joko S/N:nä tai SINAD:ina esim. 10, 12, 15 tai 20dB pisteissä.
Nykyisin esim. radiopuhelinpuolella on standardina ollut pitkään SINAD 12dB - ja sitä olen itsekin pääasiassa omissa mittauksissani käyttänyt - myös CR-91:n valmistaja on menetellyt näin.
Vaihtelua arvoihin antaa tietysti myös modulaatioprosentti, joka ei kaikilla ole yleisesti käytetty 30% vaan voi olla myös suurempi.
Lisäksi oleellinen merkitys on käytetyllä kaistaleveydellä ja sinänsä voi olla mahdotontakin saada oikeaa vertailua aikaan mikäli esim. vertailtavista laitteista ei löydy samoja kaistaleveyksiä.

Mittausmenetelminä olen käyttänyt samanlaisia laitteistokytkentöjä kuin ARRL:n laboratorio.
Esimerkiksi ARRL:n The Radio Amateurs Handbookista löytyvät nämä kytkennät ja mittaustulosten laskentamenetelmät.
Määrätyiltä osin kaikkia asioita ei voi oikein soveltaa tyypillisen DX-kuuntelijan tarpeisiin koska monet mittaukset painottuvat cw-kaistanleveyksiin, joita DX-kuuntelija ei käytä.
Tietysti taas joitain mittauksia on helppo vertailla, jos mitattavissa vastaanottimissa on juuri esim. 500 Hz cw-filtteri ja mittauksia tehdään tällä kaistaleveydellä.
Olenkin kokeellisesti tehnyt ARRL:n tavasta poiketen joitain mittauksia todellista DX-kuuntelijan tilannetta enemmän vastaavilla SSB kaistaleveyksillä.
Huomattavaa myös on se, että on aika vaikea kertoa mittaustuloksilla mahdollinen todellisen kuuntelutilanteen ero, jos toisena vertailtavista laitteista on sellainen tyypillinen amatöörilaite, jossa on monipuoliset PBT-, IF-shift , VBT ja Notch-toiminnot, joita tyypillisessä amattikäyttöön tehdyssä rx:ssä ei yleensä ole lainkaan.

Oman lukunsa muodostavat huippulokan laitteita mitattessa mittausvirheiden mahdollisuudet kuin myös käytettävien mittalaitteiden suorituskyvyn rajat.
ARRL:n testeissä on löydettävissä varsinkin takavuosilta testejä, joissa monia arvoja ei oltu pystytty mittaamaan laitteiden rajoituksista johtuen.

Tärmäsin CR-91:tä mitatessani heti siihen, ettei herkkyyksiä pystynyt kapeimmilla kaistaleveyksillä mittaamaan suoraan mittapaikallani (Stabilock 4040) eikä Noise Flooriinkaan riittänyt ilman lisävaimenninta pienin signaalitaso mitä mittapaikasta tai Marconin 2022 signaaligeneraattorista lähti.

No, onneksi valikoimissani on useitakin korkealaatuisia vaimentimia ja niitä tarvittiin muutenkin ARRL:n käyttämien mittausmenetelmien suorittamisessa.

KÄYTETYT MITTALAITTEET:

- Stabilock 4040 mittapaikka (manuaaliset tai automaattiset mittaukset 0.4 - 1850 MHz)
- Marconi 2022 signaaligeneraattori (10 kHz - 1000MHz)
- HP 5328A taajuuslaskin (varustettuna 10 MHz GPS:ään kalibroitavalla kideuunilla, resoluutio 0,1 Hz)
- HP 432A tehomittari
- HP 8484B 1 - 11 dB vaimennin
- 2 kpl Marconi 0 - 60 + 0 - 11 dB vaimentimia
- Suhner 6610.19 10 dB vaimentimia
- MF - HF - alueen tehojakaja (made by IJL)
- Mini Circuitsin tehojakajia
- Lisäksi koko joukko audiovolttimittarista yleismittariin.



Kuvassa pari mittalaitekaappia ja vieressä oskilloskooppi - ja spektrianalysaattorinäyttönä toimiva tietokone. Huomaa myös SDXL:n viiri - ollaan edelleen myös DX-kuuntelijoita eikä ainoastaan radioamatöörejä, hi!

Mittaustuloksia voi pyöristellä esim. herkkyyksien suhteen, koska esim. mittapaikan antamat arvot kahden desimaalin tarkkuudella alle 1 uV signaalista eivät vältämättä ole edes luotettavia.
Jouduin testausvalmisteluja tehdessäni heittämään mäkeen pari N-BNC - adapteria (vaikka olivat Suhnerin laatuvalmistetta) - tässä huomasi hyvin, että liitosten pitää olla kunnollisia ja saadut tulokset kannattaa varmistaa uusintamittauksilla parin liitintarkistuskierroksen jälkeen.

Mittauksia olen muunmuassa vastaanottimen omistajan toivomuksesta tehnyt erityisesti keskiaalloilla. Selektiivisyysarvoja en seuraavassa esitä, koska ne muutaman tarkistusmittauksen perusteella ovat valmistajan ilmoittamissa arvoissa (tai vähän parempia).
Samoin ei synteesin vaihekohinamittauksia tehty.

ITT CR-91 - vastaanottimen arvoja - kaikki mittaukset tehty SSB-suotimilla - MW:llä, mittaustaajuudet 0.5, 1 ja 1.6 MHz:

- Noise Floor: -138 dBm
- Blocking (20 kHz) 120 dB
- Blocking (100 kHz)137 dB
- Dynamic Range (20 kHz erotus) 105 dB
- IP3 (20 kHz erotus) +19.5dBm


Vastaanottotaajuudella 5 MHz:

- Dynamic Range (20 kHz erotus) 106 dB
- IP3 (20 kHz erotus) +21 dBm

Tein kokeeksi mittauksia dynamiikasta myös pienemmällä signaalitaajuuksien erotuksella:

- Dynamic Range (erotus 5 kHz, rx-taajuus 1.5 MHz) 90 dB
- Dynamic Range (erotus 2kHz !!, rx-taajuus 1.5 MHz)63dB
- Dynamic Range (erotus 5 kHz, rx-taajuus 5 MHz) 99dB
- Dynamic Range (erotus 2 kHz !!, rx-taajuus 5 MHz 68 dB

Huomaa, että mittaukset on tehty vastaanottimen SSB-kaistaleveyksillä (usein näkyy käytetyn 500Hz cw-suodinta).
2 kHz taajuuserotuksella tehty mittaus tällä kaistaleveydellä on lähinnä kuriositeettina - mutta näyttääpä se kuitenkin erittäin hyvät filtterien päästökaistan reunat !

Herkkyysmittaukset AM-wide AM 30% mod (1kHz), muut CW, 12dB SINAD. Herkyys mikrovoltteina (uV)
CW -very narrow asennossa kaikilla taajuuksilla herkkyys 0.1uV.

TAAJUUS AM Wide SSB CW MED CW NARROW
29 MHz 0.85 0.4 0.23 0.21
25 MHz 0.85 0.32 0.23 0.21
20 MHz 0.85 0.4 0.23 0.2
15 MHz 0.85 0.4 0.23 0.21
10 MHz 0.85 0.4 0.25 0.2
5 MHz 0.7 0.38 0.22 0.2
2 MHz 0.7 0.38 0.22 0.2
1 MHz 0.93 0.42 0.28 0.24
0.5 MHz 1.02 0.48 0.3 0.24


5 MHz referenssioskillaattorin taajuus oli 5 tunnin lämpenemisen jälkeen pielessä ylöspäin 2 Hz ja pysytteli siinä testin aikana - emme katsoneet rx:n omistajan kanssa tarpeeliseksi säätää oskillaattoria enempää kohdalleen...

TESTAAJAN YHTEENVETO CR-91 - VASTAANOTTIMESTA

Kirjoitan tätä nimenomaan omasta tekniikkapainotteisesta näkökulmastani - MKA tulee kertomaan miltä laite kuuntelussa tuntuu.

Koska vastaanotin oli käytetty, niin siinä oli puutteitakin.
Aiemmin mainitsin suojapeltien juotospuutteista mitkä korjasin. VFO - nupin perässä olevassa encoderissa oli jonkinverran epämääräistä toimintaa (mitä näihin usein näyttää tulevan ajan myötä).
Varaosaa tähän ei kuitenkaan ollut ja päätimme jättää asian sikseen koska haitta ei ollut suuri.

Jonkiverran kritiikkiä voisi esittää yleisestä standardista poikkeavista liittimistä (kuuloke ja verkkojohto). Tosin käyttää se Rohde & Schwarzkin noita lukittavia DIN-liittimiä.
Näppäintoiminnot olivat mielestäni erittäin hyvät ja logiikka selkeä oppia. Näytön numerokoko olisi kyllä saanut olla suurempi.

S-mittarin näyttö (dBuV/m) oli paikkansapitävä. Audiovahvistimessa kuului suuremmilla äänenvoimakkuuksilla ikäänkuin prosessoritoiminnan aiheuttamaa pientä häiriöääntä. Tämä ei kuitenkaan kuulunut normaaleilla kuunteluvoimakkuuksilla.

Valmistajan ilmoittamat spesifikaatiot ja muuta tietoa CR-91:stä löytyy tältä sivultani.

CR-91 - VASTAANOTTIMEN KORJAUSTA JA SÄÄTÖÄ

Sain hankittua itselleni CR-91:n alkuvuodesta 2005. Vastaanotin oli versio, joka oli alkuperäisesti toimitettu kuten useat laivakäyttöön tarkoitetut laitteet eli ilman LSB:tä.
Tässä vastaanottimessa ei onneksi tarvinnut hankkia muuta kuin filtteri ja sen oheiskomponentit. Oli hyvää tuuria, että EKD-500 - vastaanottimen filtterit käyvät suoraan CR-91:een. Sain hankittua USB-fitterinä kaupitetun 2.75 kHz filtterin edullisesti.
Koska sekoituksissa sivukaistat kääntyvät niin toimii tämä USB-filsu juuri LSB:llä.

Seuraavassa kuvassa filtterin MF-200-E-0275/8 käyriä ja mitoitus-ja kytkentäkaavio.



Vastaanottimessa oli muitakin puutteita, kuten taajuusreferenssin säätötarve. Seuraavassa kuvassa näkyy säätötrimmerin paikka.
Kansilevy tarvitsee irroittaa säädön takia. Tällöin on oltava varovainen, etteivät yksiköt pääse irtoamaan laitteen ollessa virrat kytkettynä.



Refrenssin säätöä varten tarvitaan laskin, joka näyttää luotettavasti 5 MHz taajuuden 0,1 Hz tarkuudella.

Vastaanottimen VFO oli rauhaton ja vaikea säätää kohdalleen. Samaa ilmiötä on ollut joissain muissakin CR-91:ssä.
VFO:n toimimekanismina ei ole optinen enkooderi kuten useimmissa muissa rx:issä vaan DC-generaattori, jonka antama jännite on napaisuudeltaan eri riippuen pyörimissuunnasta. Tämän antama jännite ohjaa jännite/taajuusmuuntimen välityksellä laitteen logiikkaa.

Vastaanottimen etupaneelin piirilevyllä Panel Board 2 on trimmeri, jota säätämällä saadaan taajuus muuttumaan vakaasti, mikäli sen vilistelee näytössä.
Säätö ei kuitenkaan riittänyt siihen, että taajuus ei olisi välillä "hypännyt" jonkun numeron yli. Mittamalla generaattorin (joka vaikuttaa muuten kuin jonkun pikkunauhurin moottorilta)ulostulojännitettä analogisella mittarilla huomasin siinä heilahduksia.
Ne saattavat johtua moottorin kommutaattorin tai hiilien kunnosta tms.
Ratkaisin ongelman toistaiseksi juottamalla generaattorin napoihin kondensaattorin. Kokeilin useita arvoja ja lopuksi siihen jäi 0.47 uF/63V polyesterikonkka.
Nyt VFO toimii moitteetta.



Meikäläisen vastaanotinyksilö heikkeni herkkyydeltään aivan totaalisesti. Vian syyksi löytyi RF-kortilta kidefiltterien välissä oleva viallinen transistori. Nurkista ei löytynyt tässä käytettyä MA42005-509 transistoria ja ei vastaavaakaan joten länttäsin tilalle 2N5109:n. Herkkyys näytti tämän vaihdon jälkeen jälleen olevan spekseissään.



Viallinen transistori jäähdytysripoineen oikealla



Transistori irroitettuna



Paikalla nyt 2N5109 jäähdytysrivalla varustettuna

Asensin ainakin tilapäisasennukseksi tarkoittaen piirilevylle sarja/USB-muuntimen (SM0NTR, Peter) jonka välityksellä nyt CR91:ta voi ohjata tietokoneella. Koska kyseessä on näinkin hieno laite niin pitää tuo asennus joskus toteuttaa vähän kauniimmin varustaen kortti omilla liittimillä.

Muutama video tästä ja edellä olleesta korjauksesta seuraavana:









Tilapäiseksi aikomani piirilevyn pala korttiurissa siihen kiinnitettyine USB-yksiköineen

Sain alkuvuodesta 2014 toisen CR91-vastaanottimen ja sen kaveriksi Rohde & Schwarzin FK-101 - preselektorin.
Preselektoria vastaanotin ohjaa dataväylän kautta 100 Hz pykälin. Sitä on ilmeisesti SRT itsekin markkinoinut vastaanottimensa mukana.
Yhdistelmä tuntuu melkoisen hyvältä ja nyt ei ole vielä tullut tehdyksi edes kunnon välijohtoa laitteiden välille vaan tilapäinen irtojohtoripustus.





TAKAISIN !

TAKAISIN TEKNIIKKAHAKEMISTOON !