RADIOLAITTEIDEN KOTELOINNISTA JA KOMPONENTTIEN ASENNUKSESTA

11.12.2011

Radiolaitteen - niin vastaanottimen kuin vaikkapa erillisen vahvistimen - koteloinnilla
on paljon muutakin merkitystä kuin pitää laite koossa ja suojata pölyltä.
Nykyaikana on ympäristö entistä enemmän täynnä sähköistä saastetta, miltä kuuntelija
joutuu suojautumaan, mikäli haluaa saada heikot asemat kuuluviin.

Esitän tässä yhteydessä erilaisia rakenneratkaisuja ja korostetustikin myös virheitä joita voi esiintyä teollisestikin valmistetuissa laitteissa esimerkkinä siitä miten ei pidä menetellä

Tässä yhteydessä ei ole tarkoitus ryhtyä etsimään lähes täydellisiä rakenneratkaisuja,
vaan antaa vähän käytännön neuvoja materiaalien valinnassa ja rakenteen toteutuksessa.
Niillä suhteellisen matalilla taajuuksilla, joista DX-kuuntelijat pääasiassa ovat
kiinnostuneet ei kotelointi ole lainkaan niin hankalaa kuin korkeammilla taajuuksilla
riittävän suojausvaimennuksen aikaansaamiseksi.
Kotelomateriaaliksi kannattaa valita alumiini siitä yksinkertaisesta syystä, että sen
työstö on helppoa ja se on suojausvaikutuksiltaan hyvä.
Joissain tapauksissa olisi rauta parempi materiaali, mutta sen työstäminen on jo selvästi
hankalampaa.

Olen pyrkinyt omissa projekteissani käyttämään erilaisia profiilikoteloita jo siitäkin
syystä, että niistä tulee yleensä siistimmän näköisiä kuin esim. pellistä tavutetuista
klassisista malleista. Tietysti alumiinilevystä saa tehtyä täsmälleen jollekin laitteelle
sopivamman kokoisen kotelon, koska profiileissa joutuu tyytymään saatavilla olevaan
valikoimaan.
Joistakin romuliikkeistä saattaa löytyä hyväkin valikoima aivan virheettömiä profiileja,
jotka ovat sopivia koteloiksi. Isompia koteloita varten voi olla vaikeampaa löytää
sopivia materiaaleja. Olen käyttänyt esim.toimistoissa pistorasiakouruna käytettävää
profiilia sitenkin, että olen koonnut kotelon kahden päällekkäin asennetun pätkän osista,
jotka olen sahannut siten, että sisälle ei jää ylimääräistä väliseinää.
Romuliikkeeessä maksoi 6 m pätkä tätä profiilia pistorasioineen päivineen 80 mk.
Sahauksiin olen käyttänyt halpaa kaukoidässä tehtyä katkaisusirkkeliä, johon olen
vaihtanut metallisahaukseen tarkoitetun terän. Terän hinta on tosin melkein yhtä suuri
kuin sirkkelin puun sahaukseen tarkoitettuine terineen!
Sopivan tyyppisellä metalliterällä tulee jälki kuin hiottua niin levyn kuin profiilien
sahauksessa.
Linkkilaiteromuista voi koota testilaitteiston tai muun systeemin, jossa eri laitteet ovat omissa helposti irroitettavissa pistoyksiköissä.
Jänniteliitännät voi tuoda yksiköiden liittimiin yhteiseltä virtalähteeltä.
Esimerkkinä on tässä kuvassa VLF-konvertteri rakennettuna Nokian valmistamaan linkkilaitteiston pistoyksikköön.
Jännite (tai muitakin )liitäntöjä voi kytkeä pistoyksikön D-liittimellä laitteistokehikon takaa. Yksikön irroitus kehikosta tapahtuu pyöräyttämällä nuppia 1/4 kierrosta.



Hyvän RF-suojauksen laitteen sisäisiin yksikköihin saa rakentamalla yksikkö johonkin valmiiseen RF-tiiviiseen purkkiin.
Ylläolevassa kuvassa on Neran gigahertsitaajuuksille tekemä kullattu vahvistinpurkki, johon voi hyvin rakentaa toisenlaisenkin vahvistimen ja liittimetkin ovat valmiina. Monia vastaavia löytyy kilohinnalla romutettavista radiolaitteista.

Seuraavassa kuvassa on GSM - tukiasemaräkissä ollut splitteripurkki - joita keräsin romikselta kymmenkunta - alkuperäisenä ja uudelleen jyrsimellä muotoiltuna ja maalattuna. Poistin jyrsimellä ylimääräisiä korvakkeita päältä sekä väliosia kotelon sisältä. Nyt voi sitä käyttää yleiskäyttöisenä kotelona johonkin jossa tarvitaan SMA-liittimiä tai sitten reikiin voi asentaa jotain muuta...



Tässä yhteydessä esitän myös näkemyksiäni harrastajan laitteistokokonaisuuksien asentamisesta.

Minua ovat aina ärsyttäneet eri kokoisiin ja - näköisiin pikkupurtiloihin kootut laitteet.
Tosin sellaisia minullakin on ja tulee jossain määrin aina olemaan.
Varsinkin laitteiden johdotukset ovat hankalia ja epäsiistejä jos laitteita on paljon.
Erilaiset 19 " räkkirakenteet tuovat hyvän ratkaisun kuten amattikäytössäkin on tehty vuosikymmeniä.
Tietysti muitakin vastaavia ratkaisuja voi soveltaa.
Romuliikkeistä yms. löytyy halvalla hyvää materiaalia tähän tarkoitukseen jos ehtii korjaamaan kaappeja ja koteloita "ennen puskutraktorin vierailua".

Seuraavissa kuvissa on Satelcom - nimisten laitteiden entiset Veron valmistamat kotelot uudelleen maalattuina IJL:n harmaalla. Minua harmitti romiksella saatujen kolhujen lisäksi koteloiden alkuperäinen kaksivärisyys eli siniset peitelistat kannessa. Myös laitteiden alkuperäiset virtalähteet tulevat suoraan käyttöön.





Omaa silmääni miellyttävä yksityiskohta eli mahdollisuus räkkikiinnitykseen ja musta kuusiokoloruuvin upotettu kanta - se sopii mielestäni myös harmaan kanssa yhteen.....



Harmittavana yksityiskohtana on se, että niin kaapeissa kuin kehikoissa ja pistoyksiköissä ei välttämättä noudateta aina samoja standardeja.
Puhelinkeskuslaitteiden kaapeissa on käsiini sattunut esim. Nokian laitteissa ainakin kolmea erilaista kaappileveyttä (linkki-, kantoaalto- ja tietokonelaitteet).
Kun otetaan mukaan muut valmistajat ja esim vanhat saksalaiset standardit niin erilaisten kaappimallien määrä kasvaa tolkuttomasti.
Sitten törmää usein siihen tilanteeseen, että yleensä 19 " korttikehikoiden osalta vain kehikon etuseinän ja mahdollisesti pistoyksikön korkeuden suhteen ne ovat mitoiltaan yhteneväisiä eri valmistajien kesken.
Esimerkiksi yhdenkään kehikkovalmistajan korttiohjaimet eivät tunnu sopivan toisen valmistajan kehikkoon.
Jokseenkin käsittämätöntä on myös se, että miksi esim Teleste on tehnyt keskusradiolaitteisiinsa itse pistoyksikköjen rungot ja myös 19 " kehikot.
Värkit ovat nimittäin toimivuudeltaan ja muutenkin fyysiseltä rakenteeltaan aivan surkeita verrattuna lähes mihin tahansa Eurooppa 1- korteille tarkoitettuun standardirakenteeseen, joita olisi saanut kymmeniltä eri valmistajilta.

Monet valmiit kotelot ovat pinnoitettuja. Jos kyseessä on alumiini on pinnoittena usein
eloksointi. Tässä pinnoitusmenetelmässä muodostetaan alumiinin pintaan alumiinioksidi-
kerros. On syytä muistaa, että alumiinioksidi on erittäin hyvä eriste.
Koska kotelo kootaan yleensä useista eri osista niin on syytä tehdä liitokset niin,
että eri osat ovat johtavassa yhteydessä toisiinsa.
Muutoin on jopa mahdollista, että joku kotelon osa toimii lähettävänä tai vastaanottavana
"antennina". Yleensä saadaan pinnoite rikottua käyttämällä kiinnitysruuveissa
tähtialuslevyä.
Käyttämillämme taajuuksilla ei yleensä ole pakko tehdä kotelosta täysin RF-tiivistä
lukuunottamatta juttuja, joissa esiintyy erittäin suuria signaalitasoja.
Mikäli on tarvetta tehdä täysin tiivis rakenne on tällöin syytä muistaa, ettei osien
liitosten väliin jää mitään eristäviä pintamateriaaleja.
Helpointa on tehdä suojakotelo jollekin yksittäiselle yksikölle juottamalla se kokoon
kaksipuoleisesta piirilevystä tai sitten tinatusta ohuesta metallilevystä.
Kun tehdään tiiveyttä vaativa RF-yksikkö on syytä muistaa erilaisten johtimien
RF-suodatus läpivientikondensaattoreilla samoin kun koaksiaalien vaipan kiinnitys
kuoreen läpivientikohdalla.

Koaksiaaliliittimiksi on joissain tapauksissa syytä valita sellaiset mallit, joihin
kaapelin liitäntä tapahtuu kuten pistokkeessakin.



Tällä on merkitystä silloin jos halutaan oikean impedanssin säilyvän tarkasti tai jos
pelätään signaalin "vuotavan" ympäristöön tai sieltä kaapeliin.
Kun pyritään erittäin hyvään häiriösuojaukseen on syytä muistaa se, että häiriövirrat
pitäisi saada kulkemaan kotelon ulkopinnassa ja siitä maihin.
Tarkoitan siis tässä yhteydessä suojautumista ulkoapäin tulevia häiriöitä vastaan.
Tällöin tulee asentaa esim. verkkohäiriösuodin, koaksiaaliliittimen asennuslaippa jne.
kotelon ulkopintaan. Useinhan on laipallinen koaksiaaliliitin asennettu juuri päinvastoin.
Onko tällä todellisuudessa suurta vaikutusta on toinen asia, mutta kokonaisuus muodostuu
pienistä tekijöistä, joiden yhteisvaikutuksella on jo merkitystä.

Itseäni ärsyttää monien rakentelijoiden tapa asentaa vipukytkimet niin, että kierreosa
törröttää pitkälle ulos etulevystä ja usein vielä joitain takapuolelle tarkoitettuja
aluslevyjä on näkyvissä laitteen naamataulussa.



Johtimia ei tulisi piirilevylle asennettaessa oikeastaan lainkaan taivuttaa foliopuolella.
Kuvassa on osa NRD-525 vastaanottimen HF-tune-yksikön piirilevyä. Pintaliitososat ovat ok., mutta "tavanomaisten" komponenttien kytkentäjohdot on jätetty pitkiksi ja taivutettu niin lähelle piirilevyä, että ainoastaan juotoksenestopinnoite erottaa ne oikosulusta toiseen folioon.
Mahdollisuus vian syntymiseen jo valmistusvaiheessa on ilmeinen, mutta voi aiheuttaa epämääräistä toimintaa myöhemminkin esim. jos levylle pääsee tiivistymään kosteutta.





Sattuu sitä paremmissakin piireissä! Ylläolevan kuvan kuvan piirilevy on vesilaitoskäyttöön tehdystä saksalaisvalmisteisesta mittauslaitteesta.
Värkkiin joka on muuten suojaeristetty on tuotu - turhaan - suojajohdin, jonka liitinriman folion etäisyys verkkojännitteiseen folioon on 0,5 mm.
Kahdesta laitteesta toinen aiheutti oikosulun tässä pisteessä varsin pian käyttöönotosta.
Tosi ammattielektroniikkaa !

Olen monessa yhteydessä havainnut puutteita ja sen takia arvostellut amerikkalaisen tuotannon nykylaatua - vaikka varmaankin siitä iso osa tehdään myös nykyään Kaukoidässä
MFJ:n tuotteissa on vuosikaudet ollut surkean laatuisia kiertokytkimiä, liittimiä jne.
Seuraavissa kuvissa on MFJ "Deluxe" Noise Canceling Signal Enhanger MFJ-1026 "laatuasennus" potikoiden suhteen.
Etulevyn ja potikan väliin olisi voinut laittaa aluslevyn jolla estetään pertinaxin taipuminen - hiilirata potikasta voi tällä menetelmällä katketa tai juotokorva vääntyä irti potikasta...





Lienee mielenkiintoinen tehtaan laatukontrolli kun seuraava tarrakin on piirilevylle laitettu....



No tässä sitten kuva sen jälkeen kun laitoin potikoiden ja etulevyn väliin 8mm haponkestävät prikat.



Samasta laitteesta löytyi myös potikoiden juotosten leikkaus jollaista ei koskaan pitäisi tehdä eli leikataan liian pitkä johdin juottamisen jälkeen niin, että myös itse juotoksesta leikataan tinaa. Tässä voi liitos vaurioitua hyvin helposti. Aina olisi syytä katkoa johtimet ennen juotosta oikeaan mittaan. Tässä tapauksessa oli kotelossa lisäksi sen verran tilaa ettei ylimääräisiä potikan piikkejä olisi tarvinnut lainkaan leikata!



Tässä yhteydessä on syytä muistuttaa, mikäli harrastaja rakentelee verkkokäyttöisiä
laitteita, että jotkut perusasiat kannattaa pitää mielessä.
Laitteen verkkomuuntajan tulee olla eristysluokaltaan sopiva käyttötarkoitukseen.
Se normaalimallisen muuntajan suhteen tarkoittaa sitä, että ensiö ja toisiokäämit
ovat eri lokeroissa kelarungossa, mikäli muuntaja on sen mallinen, että rakenne
on nähtävissä.
Näitä ovat muun muassa se, että verkkosulake sijoitetaan ennen kytkintä, verkkokytkin
on kaksinapainen, laitteessa käytetään vedonpoistajaa -ei solmua - jos siinä on
kiinteä verkkojohto ja suosittelisin käyttämään suojasukkaa kaikkien verkkojännitteisten
liitosten päällä. Mieluiten kutistesukkaa, koska se lämmityksen jälkeen pysyy myös
paikoillaan. Ja tärkein asia sitten. Jos laite on metallikotelossa niin se tulee
asianmukaisesti kytkeä kolminapaisen verkkojohdon suojajohtimeen.
Ja myös laitteelle tulee käyttää maadoitettua pistorasiaa.
Eri asia on sitten, jos käytetään ulkopuolista kaksoiseristettyä virtalähdettä.

Sain kerran yhdessä tavaraerässä muutaman omatekoisen virtalähteen joista yhden sisäkuvat
ovat oiva kokoelma todella surkeasta rakentelutyöstä sisältäen liki kaikkia mahdollisia virheitä.



Ylläolevassa kuvassa, jonka olen ottanut joskus menneinä vuosina tuntemattoman rakentelijan laitteesta esiintyy sekä muutamia perustavaa laatua olevaa että muutama "kauneusvirhe". Vaikka kuvan laitteessa on vedonpoistaja jo valmiina kotelon pohjassa, on johtoon tehty solmu. Verkkojohto on kuorittu huolimattomasti kuten juotettukin ja verkkojännitteiset juotokset ovat suojaamatta.
Liittimet takaseinässä on ruuvien sijaan kiinnitetty pop-niiteillä - mitkä ovat sähköisesti epäluotettavia epämääräisen kiristysmomenttinsa takia. Muovikotelon käyttö ei myöskään ole mielekästä radion antenniliitäntään kytkettävässä vahvistusta tuottavassa lisälaitteessa. Laitteen johdotus on epäsiisti ja epätarkoituksenmukainen suurtaajuuslaitteeksi kuten myöskin komponenttien liian pitkät kytkentäjohtimet piirilevyllä. Silmiinpistävänä kauneuvirheenä näkyy, että piirilevyt on asennettu "heittämällä" paikoilleen eli toinen on ihan vinossa.

Erilaisten liittimien jne. mukana tulevat jousialuslevyt on tarkoitettu käytettäviksi,
mikäli haluaa liitinten pysyvän kiinni. Yleensäkin on valitettavaa monilla oleva tapa
jättää "turhat" aluslevyt pois niiden mahdollisesti hukkuessa jotain laitetta korjatessa.
Haluttaessa sähköisesti luotettavia liitoksia on jousi-ja tähtialuslevyillä suuri
merkitys. Liittimet, kytkimet jne. tulee kiristää kunnolla ottaen kuitenkin huomioon,
että esim. kaukoidässä tehdyt RCA-liitinrungot katkeavat luvattoman helposti kiristettäessä.

Koska aina ei löydy sopivan mittaista ruuvia niin sitä voidaan joutua lyhentämään. Jos laite joutuu kosteisiin olosuhteisiin niin on syytä käyttää ruostumatonta materiaalia olevia ruuveja tai sitten maalata katkaistu sinkintyn ruuvin pää josta pinnoite katkaisukohdalta puuttuu.
Seuraavissa kuvissa näkyy mikä ero on siinä kun M3 - ruuvi on katkaistu ruuvinkatkaisureijillä varustetetuilla abikopihdeillä ja sivuleikkureilla.





Laitteiden "naamatauluista" saa lähes tehdastekoisen näköisiä tekemällä vaikkapa jollain
piirto-ohjelmalla kuvat ja tekstit sekä tulostamalla se läpinäkyvälle tarrakalvolle.
Tämä kalvo sitten liimataan paikalleen, poistetaan terävällä veitsellä kalvo reikien
kohdalta ja mielellään vielä lakataan. Tulostukseen olisi käytettävä lasertulostinta
tai kopiokonetta.
Mikäli haluat maalata kotelon kannattaa käyttää aerosolimaaleja muistaen kuitenkin,
että eri merkeillä on suuria laatueroja. Olen ollut varsin tyytyväinen Würth-merkkisiin
maaleihin ja lakkoihin - jotkut halvemmat saattavat olla sellaisia, etteivät tunnu
kuivuvan koskaan tai eivät kestä normaalia puhdistusta.

TAKAISIN TEKNIIKKAHAKEMISTOON !