Přijímač pro poslech leteckého pásma

Toto téma nemá s robotikou nic společného, tedy přinejmenším ne přímo, ale snad občas podobné odbočení nebude vadit. Poslech letecké komunikace často láká i ty, kdo jinak zájem o radioamatérství v žádné z jeho mnoha podob neprojevují.

Letecké pásmo 108 – 136 MHz těsně navazuje na rozhlasové pásmo VKV. Na rozdíl od „rádia“ využívajícího frekvenční modulaci se v civilním leteckém provozu setkáme výhradně s amplitudovou modulací. Proč? Pokud dva vysílače náhodně začnou vysílat v jeden okamžik, ten slabší nezanikne a není překryt silnějším, a je dokonce určitá šance, že bude rozumět oběma. Přinejmenším se pozná, že ke kolizi signálů došlo.

Postavit AM přijímač na letecké pásmo není nijak složité a na internetu jde najít mnoho návodů s několika málo tranzistory nebo OZ, dvě různé koncepce najdete na pandatronu nebo zde. Více inspirace v angličtině je soustředěno na internetových stránkách PG1N.

Tyto jednoduché přijímače mohou dobře fungovat když jde o poslech velmi blízkého zdroje signálu a když současně není v blízkosti rozhlasový vysílač VKV. Bohužel, v ČR je poměrně hodně rozhlasových vysílačů s nesrovnatelně vyšším výkonem, než jaký se používá v letecké komunikaci, a téměř „všude je blízko“. Nejjednodušší přijímače s jediným laděným LC obvodem se snadno ladí, ale mají malou selektivitu a citlivost, takže kromě více kanálů leteckých většinou proniká do příjmu i některý z rozhlasových vysílačů.

IMGP1783bPřed nedávnem se v čínském internetovém obchodě Banggood objevila stavebnice přijímače na letecké pásmo, který má lepší vlastnosti, než nejjednodušší konstrukce, a současně poměrně příznivou cenu 450 až 500 Kč včetně dopravy. Klíčová slova pro vyhledání jsou „DIY Aviation Band Receiver Kit“. Sestavení stavebnice vyžaduje určité elektronické zkušenosti a šikovnost, takže ji nelze doporučit tomu, koho zajímá výhradně poslech, naopak elektronika jistě víc potěší práce s přijímačem, který si sám postavil. Sestavení přijímače nevyžaduje nutně ani předchozí zkušenosti s vf obvody ani specializované vybavení.

Stavebnice, či spíše sada součástek, neobsahuje návod v té podobě, jak je u nás obvyklé. Text, který jej částečně může zastoupit, najdete na internetu. Nicméně k sadě je přiloženo schéma, výkres rozmístění součástek a dvoustránkový seznam součástek s doprovodnými obrázky usnadňujícími jejich rozlišení a s poznámkami, jak rozeznat jednotlivé vývody. K úspěšnému sestavení to naprosto stačí. Oboustranná prokovená deska s plošnými spoji o rozměrech 92×75 mm, jejíž kvalitě nelze nic vytknout, má už osazený celý vstupní vf filtr, zřejmě proto, aby vinutí cívek neodradilo zájemce.

Zastavím se u vstupní pásmové propusti. Letecké pásmo sice těsně sousedí z rozhlasovým, ale v oblasti 108 až 118 MHz pracují pouze navigační radiomajáky, takže tam stejně není co poslouchat. Nad 118 MHz probíhá hlasová komunikace mezi řízením letového provozu a letadly, vysílají se informace pro piloty, v menší míře najdeme radioprovoz mezi letadly vzájemně. Vstupní filtr velmi výrazně zlepší příjem a ostatně i k (až 10x) dražším digitálním skenerům pásma se většinou musí doplňovat, aby byl poslech uspokojivý. Zde je filtr nedílnou součástí přijímače. V nastavení od výrobce měl filtr na 108 MHz změřený útlum kolem 14 dB, v propustné oblasti kolem 3,5 dB. Tak jak byl vyhovoval, i když nastavit by se dal i lépe. Osazený a převděpodobně i nastavený filtr a ostatní indukčnosti dodané jako hotové součástky práci velmi usnadňují. Obrázek ukazuje charakteristiku vstupního filtru po doladění.

new_vstupni filtrOsazení přijímače při pozorné práci nedělá problémy, jen některé barevné značení rezistorů je částečně setřené nebo ne zcela jednoznačně identifikovatelné, takže je potřeba všechny rezistory přeměřovat.

IMGP1794bV zapojení je za vstupním filtrem směšovač s obvodem NE612, ten zpracuje zesílený signál z antény a z místního oscilátoru laděného varikapem, výsledek projde mezifrekvenčním filtrem 10,7 MHz a dál do zesilovače MC1350. Po detekci amplitudové obálky se o nf signál postarají dva dvojité operační zesilovače LM358 a konečně výstupní nf zesilovač LM386. Zde uvedené schéma je pouze informativní, stavebnice se mírně liší, například místo varikapu BB505 je v sadě typ BB910.

schema airbandPřijímač má na vstupu anténní BNC konektor, výstup je na sluchátka s konektorem Jack 3,5 stereo nebo vhodný jako zdroj signálu k nf zesilovači. K ovládání slouží tři potenciometry: ladění, utlumení šumu (squelch) a řízení hlasitosti. Jmenovité napájecí napětí je 12 V, ale celý přijímač lze po omezenou dobu napájet i z lehké baterie 9 V. Odběr je stabilní kolem 30 mA.

Veškeré oživení v podstatě spočívá v připojení napájení, sluchátek (zesilovače – hodí se i malé aktivní reprobedny k PC) a antény, a naladění silnějšího signálu. Cívkou L6 by se měl nastavit kmitočet místního oscilátoru snímaný na vývodu 6 obvodu NE612 tak, aby rozsahu ladění potenciometrem odpovídala změna 127,5 až 147,5 MHz (vstupní rozsah zvýšený o mf kmitočet 10,7 MHz), ale jednak je cívka L6 na kostřičce s mosazným jádrem  dobře vybraná a možná i přednastavená, jednak odchylka nezpůsobí nefunkčnost, jen posune rozsah ladění o kousek výš nebo níž. Druhým prvkem, který se může a má doladit, je jádro mf transformátoru T1. Nastavuje se na nejkvalitnější poslech naladěného signálu. Jen na okrajích rozsahu signál mizí, ve většině dráhy stanici zachytíme. Ani toto nastavení nevyžaduje speciální vybavení, dělá se podle poslechu.

Větší problém při nastavení přijímače vyplývá z toho, že  na rozdíl od rozhlasových přijímačů, u nichž můžeme signál daného vysílače „lovit“ libovolně dlouhou dobu a máme jistotu, že průběžně vysílá, obsazení kmitočtu letecké frekvence může trvat třeba jen několik sekund několikrát za hodinu, jinak tam žádný signál není. Musíme tedy hledat signály, který vysílají pokud možno nepřetržitě, a takové naštěstí existují. Jsou to zejména frekvence služby VOLMET, což jsou (především meteorologické) informace pro letouny za letu a zahrnují situaci i blízkých letišť (např. VOLMET Praha mezinárodní 128,60 MHz, VOLMET Praha ČR 125,525 MHz). Výhodou je, že tato hlášení se neustále opakují a obsahují snadno rozpoznatelnou identifikaci, takže jakmile je zachytíme, známe i nastavení přijímače a můžeme si poznamenat polohu na „stupnici“ ladění.

Jednotlivé kanály leteckého pásma mají odstup 12,5 kHz nebo nově 8,33 kHz, to je poměrně málo. Postavený přijímač má podstatně horší selektivitu, šířka přijímaného pásma je mezi 30 a 45 kHz. Většinou to nevadí, nebývají obsazené blízké kanály, ale občas se lze setkat s tím, že slyšíme dvě nesouvisející komunikace současně. Při užším pásmu by bylo ovšem velmi obtížné přijímač analogově naladit, už takhle je ladění hodně ostré.

Uvedené signály VOLMET se při analogovém ladění dají výhodně využít. Když budeme třeba hledat kmitočet RADAR APPROACH Praha (přílety) 127,575 MHz, najdeme VOLMET Praha mezinárodní pak musíme prolaďovat dolů až k VOLMET ČR a zpět. Není to zdaleka tak pohodlné jako navolit konkrétní kmitočet na klávesnici podstatně dražšího digitálního skeneru a pak jen čekat, až se ozve, ale i to má svoje kouzlo, a kromě toho, za danou cenu není možné čekat zázraky. „Rozluštění“ vysílaných informací není předmětem tohoto článku.

A jaké jsou zkušenosti z provozu? Říká se, že nejlepším zesilovačem signálu je anténa, a je to vždy platné. Otázku antény dokumentace bohužel neřeší, doporučuje připojit interní asi 53 cm dlouhou teleskopickou anténu, ta ovšem stačí jen při opravdu blízkém signálu. Citlivost přijímače i jeho selektivita je dostatečná pro podstatně náročnější příjem. Subjektivně se příjem vzdálenějších signálů blížil digitálnímu skeneru Uniden UBC72XLT, který má v parametrech pro toto pásmo uvedenou citlivost 0,5 μV. Letadla je možné zachytit i na vzdálenost stovek km, věže letišť na desítky km, pozemní služby nejvýše na jednotky km. Pro začátek lze postavit velmi jednoduchou a vhodnou anténu podle návodu na internetových stránkách ok1ike.

Pro kvalitní příjem je lepší napájet přijímač z akumulátoru. Je docela obtížné odrušit usměrňovací diody síťového zdroje tak, aby se v signálu neprojevilo rušení, o levnějších spínaných zdrojích ani nemluvě. Při poslechu se vyvarujeme umístění přijímače v blízkosti běžícího počítače, ten značně zvýší šum a objeví se i iterference. Má-li být používán déle, je vhodné udělat na přijímač stíněnou krabičku, ale není to nezbytné.

Pro toho, kdo chce jednou nastavit přijímaný kmitočet, poslouchat místní letiště a provoz, nebo jen občas „lovit“ na pásmu, je tento přijímač dobrou a levnou volbou, stejně jako pro toho, kdo teprve potřebuje vyzkoušet, zda by ho poslech leteckých frekvencí zaujal. Jako stavebnice je konstrukce přijímače výborně navržená a připravená, přestože absence rozsáhlejšího návodu odrazuje. To, co je přiloženo, ale k sestavení stačí, je srozumitelné a prakticky odbourává jazykovou bariéru. Přijímač může úspěšně postavit i ten, kdo nemá zkušenosti s vf zařízeními a náročnější přístrojové vybavení, výrobce na to pamatoval a problematičtější část připravil předem.

Na závěr ještě poznámka. Na trhu jsou nejméně dva podobné přijímače, jeden s plošnými cívkami vstupního filtru (vyleptanými na desce s plošným spojem), druhý s vinutými a nastavitelnými cívkami. Tento článek se týkal druhého z nich, tedy přijímače, který NEMÁ na plošném spoji charakteristické velké spirály plošných cívek.