RA.17 - ja muistakin Racalin laitteista
11.4.2012

Tämä juttu on tehty silmälläpitäen kuuntelukäyttöä ja voi sisältää vinkkejä, jotka hirvittävät alkuperäiskuntoisuuteen pyrkiviä keräilijöitä!



RA.17L mallin manuaalissa on tämmöinen kuva koteloidusta vastaanottimesta

RACALIN HISTORIAA

Aiemmin Plesseyllä työskennellet Ray, Sir Raymond Frederick Brown, ja Cal, George Calder (Jock) Cunningham (k.1958) perustivat Racal Ltd:n vuonna 1950. Yhtiö muuttui Racal Engineering Ltd:ksi vuonna 1951 ja siirtyi 5000 neliöjalan tiloihin Isleworthiin, lähellä Lontoon lentokenttää.

Ray Brown (1930-1991) oli itseoppinut elektroniikkamies ja aloitti alalla 14-vuotiaana teinipoikana. Ennen Plesseytä hän työskenteli Redifon'illa. Siirryttyään Plesseylle 1948 hän tutustui Cal Cunnighamiin. Racalilta hän siirtyi Puolustusministeriön palvelukseen. Ennen vastaanottimen RA.17 valmistumista Racal toimi ainoastaan alihankkijana hallitukselle ja isoille yrityksille kuten Marconi.
Alkuvuodesta 1953 Racal halusi saada oikeudet valmistaa Englannissa uutta Collinsin 51-J liikennevastaanotinta. Racal sai sopimuksen tämän perusteella Royal Navylta tilauksen 200 vastaanottimen toimituksesta. Racal ehdotti, että Collins vastaanottimien valmistukseen käytettäsiin merkittävä osa englantilaisia komponentteja. Valitettavasti Collins vaati, että vain USA:ssa valmistettuja komponentteja voidaan käyttää valmistuksessa ja heidän käytyään Racalin alkeellisissa tiloissa Isleworthissa Collins päätti, että Racal oli liian pieni yritys tekemään noiden vastaanottimien valmistusta - asia olikin varmastikin tuolloin niin.

Racalilla oli nyt ongelma valmistaa vastaanotin jonka ominaisuudet ovat samat kuin Collinsilla täyttääksen Royal Navyn sopimuksen. Samaan aikaan Etelä-Afrikassa tohtori Trevor Wadley - joka oli työskennellyt Telecommunications Research Establishmentissa Englannissa sodan aikana - oli kehittänyt liikennevastaanotinta joka pohjautuu erittäin tarkkaan ja "eleganttiin" taajuuden säätöjärjestelmään jota hän oli kehittänyt mittalaitekäyttöön. RA.17 pohjautuu täten vastaanottimen prototyyppiin jonka rakensi SMD (myöhemmin Racal-SMD) Pinetown Natal'ssa.
RA.17 vastaanotin valmistettiin South African Council for Scientific and Industrial Researc'in lisenssillä ja Racalin ja Wadleyn yhteistyön tuloksena syntyi yksi maailman tunnetuimmista liikennevastaanottimista.

Racal muutti Bracknell'iin 1954. Se vuokrasi tilat 99 vuoden vuokrasopimuksella hintaan 4 shillikiä 6 pence'ä /neliöjalka.
Ernst Harrison'in (sittemmin Sir) tullessa Racalille 1951 firmassa oli 12 työntekijää. Harrison teki monia eri tehtäviä laidasta laitaan ja kertoi ensimmäisen vastaanottimen onnistuneen niin hyvin koska tiimi oli pieni ja kaikki tunsivat tuotteen läpikotaisin. Myöhemmin hän johti Racalia lähes 35 vuotta 1966-2000.

Taloudellinen tilanne Racalilla 1950-luvun puolessavälissä ei ollut hyvä tuotekehityksen suurien menojen takia ja yhtiö oli £40000 veloissa ja miltei odotteli vararikkoa.
Suunnittelutyö vastaanottimelle RA.17 aloitettiin loppuvuodesta 1954, valmistus alkoi 1957 ja tuotanto jatkui ainakin vuoteen 1967 - joidenkin lähteiden mukaan jopa vuoteen 1973.
Englannin hallitus lopetti sopimukset muiden toimittajien kanssa ja RA.17 tuli standardivastaanottimeksi kaikkiin brittiarmeijan joukko-osastoihin ja muuhun valtion käyttöön. RA.17 vastaanotinta on myyty maailmanlaajuisesti 25000 kpl.

1960-luvun alussa tämä brittiyritys perusti tehtaan myös Yhdysvaltoihin (Silver City, MD).
Tyypilliseen tapaan yritysmaailman kaupoissa monien vaiheiden jälkeen Racal siirtyi 2000-luvulla Thomson-CFS:lle ja siitä edelleen Thales'iin - ' joka viime mainittu konserni on niellyt hyvin suuren osan eurooppalaisista ammattikäyttöön radiolaitteita valmistaneista yrityksista tai niiden radiopuolen toiminnoista.



Jotkut ovat epäilleet, että vanhojen Racalin manuaalien kansikuvan henkilöt voisivat olla Ray ja Cal.

RACAL RA.17

Trevor Wadley oli patentoinut suunnittelemansa vastaanottimen ja oli tarjonnut sitä ensin Brittihallitukselle ja johtaville englantilaisille radiovalmistajille. Viimeksi mainitut olivat olleet sitä mieltä, että toteutus tuottaa liikaa harhatoistoja joita on vaikea eliminoida.
Eteläafrikkalainen ryhmä jossa oli mukana Tri. Trevor Wadley, johtajana Tri. Frank Hewitt ja konsulttina Vera Purnell ottivat yhteyttä Racaliin josta Vera Purnell aiemmin tunsi Calder Cunnighamin. Keskustelujen jälkeen he tulivat siihen tulokseen, että harhatoisto-ongelma voidaan ratkaista. Valmistuslisenssistä ei vaadittu etumaksua ja sopimus allekirjoitettettiin yksinomaan Racalille.

Kun RA.17 tuli valmistukseen 1957 siitä tuli välitön menestystuote ja Brittihallitus perui vastaanottimen kehityssopimuksen erään suuren yhtiön kanssa.
Racal RA17-vastaanotin lienee eräs eniten käytettyjä vastaanottimia varsinaisessa ammatillisessa käytössä 50- ja 60-luvuilla.
Näitä vastaanottimia on valmistettu n.25000 kpl, mikä on niiden aikojen ammattikäyttöön tarkoitetuissa vastaanottimissa melkoinen määrä.
Siitä on olemassa useita versioita, joista varmaankin RA17L on tunnetuin.
Itse olen tutustunut muunmuassa versioon RA17W, jonka kirjamesta voisi kuvitella aakkosjärjestys huomioon ottaen löytyvän muitakin malleja.
Yleinen on ollut Suomessa myös malli RA17C-12 eli ns. Amerikan malli.
Sitä on ollut myös suomenkielisin tekstein varustetulla etulevyllä.



Racal RA.17L. Tästä vastaanotinyksilöstä löytyy sivuiltani runsaasti kuvitettu esittely - ja kunnostusartikkeli



Racal RA.17-C12. Tässä uudemmassa versiossa mm. tasasuuntaajaputki on korvattu diodeilla

Hyvä joukko Racal-vastaanottimia on nähtävissä James Bond-elokuvassa "Tohtori Ei" noin 5 minuuttia elokuvan alusta. Vastaanottimet ovat tässä elokuvassa nupeista päätellen joko uudempaa mallia RA.17:a tai mallia RA.117.
Vuonna 1998 näin myös MTV3:n "Jyrki" ohjelmassa valitettavasti nimeltään unohtuneen musiikkivideon, jossa välillä pyöriteltiin Racalin taajuussäätöä.

RA17-VASTAANOTTIMEN TOIMINTAPERIAATTEESTA

Racalin vastaanottimissa käytettyä Wadleyn-looppia hyväksi käyttävällä rakenteella tehty lyhytaaltomatkaradio Barlow-Wadley tuli monille tutuksi 60-luvulla ja 70-luvun alussa.
Racalin RA17 oli ensimmäinen tällä periaatteella tehty kaupallinen vastaanotin.
Eteläafrikkalainen Trevor Wadley on tämän toimintaperiaatteen isä, jota myös myöhemmät Racalin mallit RA117 ja RA217 käyttävät - kuten niiden amerikkalaisversiotkin.
Kevyemmän sarjan Etelä-Afrikassa valmistetty halpa lyhytaaltomatkaradio Barlow - Wadley XCR30 ei pidä sisällään kovinkaan monimutkaista tekniikkaa.
Tämän vastaanottimen kytkentäkaaviosta voi todeta, että rakenneperiaate voidaan toteuttaa paljon Racaleita yksinkertaisemminkin - tosin myös ominaisuuksien kustannuksella.
RA17 vastaanottimen rakenne on suhteellisen lyhyesti selviteltynä seuraavanlainen.
Antennista tuleva signaali johdetaan 0 - 30 MHz alipäästösuotimen kautta suurtaajuusvahvistimeen, jossa voidaan valita joko viritettävät etupiirit tai laajakaistakäyttö.
Toisen alipäästösuotimen jälkeen seuraa ensimmäinen sekoittaja M1. Sekottaja saa injektionsa VFO1:ltä, joka toimii megahertsien säätönä.
Säätö on siis portaaton ja vaatii asetuksen säätämisen kohinan maksimiin parhaan herkkyyden saavuttamiseksi.
VFO1:n taajuusalue on 40.5 - 69.5 MHz. Sekoitustulos viedään edelleen 40 MHz välitaajuusvahvistimeen, jonka kaistalevys on 1 MHz.
Todellinen kaistaleveys on jonkinverran suurempi, mutta alueesta käytetään 1 MHz bandikaista.

1 MHz kideoskillaattorilta (tai ulkopuoliselta 1 MHz standardilta) viedään signaali harmoonisgeneraattoriin ja edelleen 32 MHz alipäästösuotimen kautta sekottajalle M4, jolle tulee myös injektio VFO1:ltä.
Sekottajan tuottama 37,5 MHz signaali vahvistetaan ja viedään kaistasuotimen kautta sekottajalle M2, jolta saadaan ensimmäisen välitaajuuden ja 37,5 MHz erotus eli toinen välitaajuus 2 - 3 MHz.
Etuna tässä periaatteessa on se, ettei VFO1:n ryömintä vaikuta rx:n satabiilisuuteen, vaan ainoastaan ensimmäiseen välitaajuuteen ja samalla 37,5 MHz oskilaattoritaajuuteen, jolloin sekottajalta M2 saadaan aina sama taajuus.
Stabiilisuus vastaanottimen tässä osassa riippuu siis ainoastaan 1 MHz referenssitaajuudesta.

2 - 3 MHz välitaajuus johdetaan sekottajalle M3, jolle saadaan injektio VFO2:lta, joka toimii kilohertsien säätönä
VFO2 on lämpötilakompensoitu ja toimii alueella 2.1 - 3.1 MHz. VFO2:n säätökondensaattorin akselilla on myös levypaketit 2 - 3 MHz välitaajuuden kaistasuotimien viritykseen.
Sekottaja M3:lta saatu 100 kHz kolmas välitaajuus johdetaan selektiivisyyskytkimillä valittujen kaistasuotimien (yksinkertaiset kiteet cw:lle ja LC-suotimet muille kaistaleveyksille) kautta välitaajuusvahvistimeen.
Vahvistimen jälkeen seuraavat suhteellisen tavanomaiset ilmaisimet ja kaksi erillistä audiovahvistinosaa.
Vastaanottimessa on normaalit toiminnot kuten BFO, AVC ja kidekalibraattori.
Kalibraattorin signaali tulee 1 MHz perusoskillaattorilta.
Toinen audiovahvistimista on trimmerisäätöinen ja tarkoitettu ohjaamaan erilaisia takapaneelissa olevia lähtöjä.



Racal vastaanottimista tuli tunnetuksi filmiasteikko. Selvitystyö siitä kuka tuon filmiasteikkomekanismin keksi on minulla vielä kesken.
Tässä kuvassa oleva mekanismi on mallin RA.117 vastaanottimesta, mutta filmisysteemin mekanismiltaan sama kuin RA.17:a.



Racal RA.17L

YHTEENVETOA JA MIELIPITEITÄ RACALIN VASTAANOTTIMISTA

Täytyy olettaa vastaanotinkonstruktion olleen varsin onnistunut kun ajattelee miten pitkän aikaa sitä ja seuraavaa mallia RA117 on käytetty.
Jos ajattelee sen käyttöä DX-kuuntelussa, niin Racalin hyvinä puolina voidaan pitää "puhdasta" signaalia ja kohtalaisen hyvää herkkyyttä.
Tyypillisen putkilaitteen tapaan sillä ei yleensä ilmene ongelmia suuremmankaan signaalin siedossa.
Tämä tietysti edellyttää vastaanottimen olevan moitteettomassa kunnossa putkien, muiden komponenttien kuin virityksenkin suhteen.

Kuuntelukäyttöä ajatellen kannattaa korvata tasasuuntausputki kahdella diodilla. Myös tehonkulutus laskee kuten lämpeneminenkin näin jonkin verran.
Mallin RA17L "eksottiset" antenniliittimet voi korvata BNC- tai N-liittimillä.
Kuulokejakit voivat olla sellaisia, etteivät ne toimi ihan ok. kaikilla pistokkeilla.
Koska eniten moitteen sijaa löytynee selektiivisyydestä, ilmaisimista jne. voi vastaanottimen 100 kHz ulostuloa käyttää syöttämään toista vastaanotinta, jossa on paremmat toiminnot sekä esim. notch jne.

Tämän päivän vastaanottimiin verrattaessa kuten myöskin 50-luvun lopun ja 60-luvun muihin ammattivastaanottimiin ihmetyttää minua kylläkin se, ettei selektiivisyydelle ole Racalin laitteissa pantu kovin suurta arvoa.
Nimittäin jo 50-luvulla Collinsin 51J4:stä alkaen on mekaanisia filttereitä käytetty monissa vastaanottimissa ja saavutettu paljon Racalin laitteita parempia selektiivisyysarvoja.
Koska malli RA117 edustaa jo 60-lukua, niin olisi voinut kuvitella siihen rakennetun jo parempi välitaajuusosa filtterien suhteen.
Kuitenkin siinä on käytetty lähes samaa "palikkaa" viimeisessä välitaajuudessa kuin mallissa RA17.



Racalin 100 kHz välitaajuusyksikön testipenkki. Huomaa yläpäässä oleva kiristysnuppi joka on sama kuin vastaanottimen VFO-nupit.
Laitteiden huoltoa varten oli Puolustusvoimilla runsaasti lisävarusteita kuten kuvassa oleva. Minulla oli aikoinaan näitä monta laatikollista,
mutta niistä tuli luovuttua vuosituhannen vaihteessa kun myin pois Racal-laitteeni

Vasta mallissa RA217 on kidesuotimet 1600 kHz välitaajuudelle, mikä olisi ollut mahdollista tehdä jo malliin RA117, jossa on sama kiinteä välitaajuus.
RA117 kanssa samaan aikaan markkinoidussa lähetinkalustossa löytyy ISB-modulaattoriyksikkö, jonka kidesuotimia voi käyttää lähes suoraan mallin RA117 modifiointiin.
Tietystikään radioliikenteen määrä ei ollut noina aikoina niin suuri kuin se oli huipussaan HF-alueilla.
Lisäksi ammattiliikenteessä on usein mahdollisuus valita vapaa taajuus tai siirtyä häirityltä taajuudelta varataajuuksille.



Yläpuolella olevassa kuvassa on vastaanottimen lisäksi itselleni ensimmäisen RA17L:ni mukana tullut ISB-lisälaite joka oli Suomessa vähemmän tunnettua mallia RA121.
Se oli todella verraton vehje - voisi sanoa, ettei itse perusvastaanotinta viitsinyt kuunnella - kun oli sitä kerran oppinut käyttämään.
Laitteen oskilloskooppiputkinäytöltä pystyi virittämään signaalin tarkasti niin AM- kuin SSB-lähetteeseen, johon se pysyi lukittuna ja sai valita haluamansa sivukaistan tai molemmat.



Laitteiden välissä olevaan tyhjään tilaan rakensin yksikön, jolla sai huomattavasti parannettua vastaanottimen selektiivisyyttä.



Kuten kuvasta näkyy niin vastaanottimessa alkuperäisellään DX-kuuntelussa käyttökelpoisten 3 ja 6 kHz käyrien muotosuhteessa on korjaamisen varaa.
DX-kuuntelukäytössä AM-moden kuuntelu onnistuu vielä jopa AM:lläkin 2,2 kHz filsulla, mutta ISB-laitetta käyttäen mainiosti.

Laitteen idea oli muuntaa ensin 100 kHz välitaajuus 9MHz:si, jolla taajuudella oli 2,2 - 2,4 kHz leveä kidefiltteri ja sitten taas toisella sekottajalla takaisin 100kHz:lle. Tämän laitteen yhden version kytkentäkaaviosta näkyy, ettei mitään ihmeempiä erikoiskomponentteja tarvita kidefiltterin lisäksi.
100 kHz virityspiirien kelat olivat vanhan Autophon-merkkisen radiopuhelimen välitaajuuspiireistä ja 9MHz:lle sain kelat tavallisista 10,7 MHz keloista rinnakkaiskapasitanssia lisäämällä.
Kaaviossa näkyvässä versiossa sai välitaajuutta siirrettyä pienellä alueella toimivan VFO:n ansiosta. Itse VFO oli tehty käyttäen vanhaa UHF-kanavanvalitsijaa runkona.
Tein myös toisen version yksiköstä käyttäen kiinteätaajuista kideoskillaattoria.



Tässä tammikuussa 1981 piirretyssä kaaviossa näkyy vielä se, ettei tietokoneita ollut ja tekstien teko sapluunalla ja tussilla on ollut meikäläisellä horjuvaa...



Näistä minulta löytyy pari huonolaatuista mustavalkoista valokuvaa joista ensimmäisessä on mainittu säädettävä välitaajuus.
Tässä vaiheessa oli antennivaihto vielä suoraan kytkimillä mikä sittemmin muutin toimivaksi releillä. Filtteri on Herzin HF-9S.



Tässä kuvassa on sitten yksikkö jota käytin muuallakin kuin Racalin yhteydessä. Periaate on sama eli muunnos 100 kHz-9 MHz-100 kHz.
Filttereinä KVG:n monoliittiset LSB-ja USB-suotimet, pari KVG:n diskreettiä 8-napaista ja edellä mainittu Hertz - lisänä vielä kahden kiteen filsu.
Aiemman kuvan rakenne on vuodelta 1981 ja tämä monifiltterinen piirilevy 1983



Tässä kuvassa vuodelta 1981 on aiemmassa kuvassa ollut ensimmäinen Racalini mainitulla IF-siftillä varustettuna. Väliyksikössä on lisäksi kolmen antennin vaihtoreleiden kytkimet

Itse vastaanottimeen ei tässä järjestelyssä tarvinnut tehdä kovinkaan ihmeellisiä muutoksia. Eli ainoastaan 100 kHz signaalitie piti katkaista laitteen ulostuloliitäntää varten. Sen sisäänmenon sai suoraan 100kHz välitaajuusulostuloliitännästä.
Tietystikään näin vastaanottimen "loppupäätä" lähellä olevalla hyvälaatuisellakaan suotimella ei pääse ensimmäisen sekottajan jälkeen sijoitettuun suotimeen verrattavaan lopputulokseen. Kuitenkaan tässä Racalin tapauksessa ei ole muuta mahdollisuutta tämmöisen järjestelyn kohtuullisen helppoon toteutukseen, koska viimeinen 100 kHz välitaajuus on ainoa kiinteä välitaajuus RA17-vastaanottimessa.

Keskiaaltokuuntelijan kannalta RA17 ja vielä enemmän RA117 on huono sen suhteen, ettei sitä oikeastaan ole tarkoitettu ilman konvertteria käytettäväksi alle 1MHz taajuuksille.
RA117-vastaanottimessa ei ole enää edes etupiirejä alueelle 0,5 - 1 MHz. Useissa laitteissa on havaittavissa harhatoistoja alemmilla taajuuksilla ja mallissa RA117 lisättyäni tyhjään paikkaan RA17 vastaanottimen etupiirien osat niitä on vieläkin enemmän.
Käytettäessä VLF-LF-konvertteria toimii vastaanotto kyllä sitten ihan hyvin.

RACAL-VASTAANOTTIMIEN KUNNOSTUS KUUNTELUKÄYTTTÖÖN
- korjailtu versio artikkelistani Radiomaailma-lehdessä 1/95 -

RA-17-VASTAANOTTIMEN PUTKIEN VASTAAVUUSTAULUKKO

Racal RA.17L Operation and Service Manual, engl (.pdf - A4 arkit - ei kytkentäkaaviota)

Racal RA.17-C12 Käyttö- ja huolto-ohje, tekstiosaltaan suomennettu
- huonot kuvat koska alkuperäisestä valokopioitu 1960-luvun vehkeillä.... (.pdf - A4 arkit - ei kytkentäkaaviota)

Bama'n sivuilta löytyy mm. mallin RA.17C12 kytkentäkaavio joka on lähes sama kuin RA.17L:n.

Seuraavista vuonna 2000 laittamistani linkeistä ei näkynyt mikään toimivan ennen kuin hain niille uudet osoitteet - on se kumma kun ihmiset eivät pysty pitämään samaa nettiosoitetta reilua 10 vuotta jonka verran aikaa on kulunut edellisestä päivityksestä!! Meikäläisen sivut ovat sentään löytyneet samasta osoitteesta jo 13 vuotta...
No nyt ne taas toimivat.

RACAL RA 17 AND RELATED EQUIPMENT, G3YNH - mm. mielenkiintoisia lisälaiteprojekteja.

EB5AGV'S RACAL PAGE, mm. erittäin hyviä kuvia

Ralf's RA-17L Nätti radio tässäkin - hämmästystäni on muuten aina herättänyt englantilaisten värisokeus kun sinivihreän Racalin maalin nimi on "Light Battleship Grey"!!.

TAKAISIN TEKNIIKKAHAKEMISTOON !