ATV

ATV beelden vanuit de ballon
Al enkele jaren worden vanuit de ballon ATV-beelden gezonden die rechtstreeks en/of via de ATV repeater(s) bekeken kunnen worden. In 2003 ontstond hiervoor een spontane samenwerking met de crew van de PI6ATV repeater, die vanaf het NOZEMA-gebouw in IJsselstein de beelden van de ballon opvingen en rechtstreeks zichtbaar maakten op de PI6ATV repeater. Mede door deze samenwerking zijn we hopelijk ook dit jaar weer in staat u van flitsende beelden via PI6ATV en eventueel andere ATV repeaters te voorzien. Bovendien maakt de crew van de PI6ATV repeater het elk jaar ook weer mogelijk dat de 2 meter repeater PI3VRZ een plek krijgt in de Gerbrandy-toren te IJsselstein.

Ook dit jaar zal de sonde voorzien zijn van een ATV zender. In 2002 is de zender helaas nat geworden na de landing in het water. Doordat deze niet onmiddellijk gedroogd kon worden was de gebruikte elektronica al snel gecorrodeerd. Met name enkele printbanen hebben het moeten ontgelden, op 2.4 GHz levert dit al snel aanzienlijke problemen op, waardoor betrouwbaar hergebruik niet meer mogelijk was…

Door de ervaringen met de vorige zender kon vrij snel een nieuw plan in elkaar gedraaid worden, welke in een vrolijke bui tot het “MUDOKZ concept” gebombardeerd is (vanwege de prettige samenwerking tussen David, PE1MUD en Mischa, PA1OKZ).
Er stonden een aantal doelen voor ogen:

- Het concept moet eenvoudig zijn en in relatief korte tijd te verwezenlijken;
- Vergroten van zendvermogen van ca. 500 mWatt naar tenminste 1 Watt;
- Identificatie van de beelden, want de sonde wordt ook in het buitenland ontvangen maar men wist niet wat het was.
- De ATV-signaal voorzien van temperatuur, voedingsspanning, maar ook hoogte informatie te voorzien.

De handen uit de mouwen! De basis van de zender was al bestaand; het zeer succesvolle gebruik van een Comtech TSIM2400 blik in het vorige concept werd zeker weer gebruikt. Hierin zitten reeds VCO, PLL, ATV modulator, eventueel audio carriers en een bufferversterker die ca. 25 mW maakt. Dit signaal moest op een of andere wijze versterkt worden tot een vermogen van 1 Watt. Tegenwoordig zijn voldoende devices verkrijgbaar voor dit doel. Het oog was hiertoe gevallen op de RF2126. Dit is een 2.4 GHz versterker die in het bijzonder voor wireless lan toepassingen bedacht is en heeft een rendement >45% wat voor 2.4 GHz niet onaardig is. Omdat de gain van het IC omstreeks 10 dB bedraagt moet nog een buffer toegepast worden die omstreeks 6 tot 8 dB versterkt waarmee het stuurvermogen van 23 mW versterkt wordt tot ca. 100 mW. Een directe kant en klare oplossing hadden we niet op de plank liggen. Omdat er toevallig nog een ERA4 gevonden werd, is besloten deze voor dit doel te gebruiken. De foto toont deze schakeling die notabene “zwevend” op de blikken onderplaat is geprutst. Het resultaat was uitstekend, 115 mW uit een ERA4 is boven verwachting. Aan de ingang is overigens wel een T- verzwakkertje geplaatst om niet teveel verzadiging te krijgen en een mooie stabiele schakeling te creëren. Het uiteindelijke resultaat liegt er niet om, ruim 1.2 Watt uit deze eindversterker bij 5 Volt voeding is niet onaardig. Het leuke is dat de stroom ook beperkt blijft tot zo’n 290 mA voor de stuurzender, buffer en eindversterker. Da’s toch wel handig als de sonde licht moet blijven….

Ook dit jaar was het CPU gedeelte weer van David’s hand. Het uitdenken van ideeen is bij hem niet zo nodig, want bij het zien van een datasheet ziet hij meestal direct de mogelijkheden en heeft hij iets geniaals in elkaar geprakt voordat je met je ogen kunt knipperen. De CPU, een Atmel 89C4051, heeft in dit geval 2 doelen; enerzijds moet via I2C het PLL van de zender bestuurd en bewaakt worden, anderzijds stuurt deze een video “on screen display” chip aan, een STV5730A van SGS-Thomson. De ontstane tekst overlay biedt de mogelijkheid om informatie weer te geven terwijl de camerabeelden zichtbaar zijn. Daarnaast komen eens in de vijf minuten twee informatiepagina’s voorbij waarop het evenement kort beschreven wordt en alle belangrijke frequenties in beeld zijn.

Het is altijd weer lastig om de juiste voedingsspanning efficiënt beschikbaar te krijgen. Gewone spanningsregelaars zijn niet erg geschikt want deze ontwikkelen veel warmte, zonde van de verspilde energie want het maakt de ballon nodeloos zwaar. Daarom is een schakelregulator toegepast die van de aangeboden 12…14 Volt een keurige 5 Volt maakt. Met uitzondering van het Comtech blikje draaide alle elektronica op deze 5 Volt.

Alle componenten van deze ATV zender zijn voor deze gelegenheid op een blikken plaatje gemonteerd. Dit is een stabiele ondergrond en wijzigingen zijn gemakkelijk aan te brengen. Indien dit concept goed blijkt te voldoen zal de komende jaren geprobeerd worden het geheel compacter te maken en nog extra functies toe te voegen zoals temperatuur, spanning en hoogtemetingen. Door de beperkte beschikbare tijd zijn deze features op dit moment nog niet geïmplementeerd. Zo kunnen we weer uitkijken naar iets nieuws voor een volgend jaar…

David Roosendaal, PE1MUD
Mischa van Santen, PA1OKZ