Gateway to Ham Radio (old Malayalam article) chapter - 19

 അദ്ധ്യായം 19 - ക്രിസ്റ്റലുകളും സിംഗിൾ സൈഡ് ബാന്റും

ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഗ്രൈന്റ് ചെയ്ത് ആവശ്യമുള്ള ഫ്രീക്വൻസികൾക്കുള്ളതാക്കി, ഹോം ബ്രൂവിംഗിന്റെ സാദ്ധ്യതകൾ വിപുലമാക്കുകയെന്നത് ആദ്യകാലഹാമുകൾ അനായാസം ചെയ്തിരുന്ന ഒന്നാണ്. മെറ്റൽ കവറുകളിൽ സീൽ ചെയ്തു വരുന്ന ക്രിസ്റ്റലുകളിൽ യാതൊരു മിനുക്കു പണികളും സാദ്ധ്യമല്ല. പഴയകാല കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ റിസീവറുകളിൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന അഴിച്ചു മാറ്റാവുന്ന തരത്തിൽ പായ്ക് ചെയ്തു വരുന്ന ക്രിസ്റ്റലുകളിലെ ഇത്തരം അഭ്യാസങൾ ചെയ്യാൻ സാധിക്കുമായിരുന്നുള്ളൂ. കപ്പലുകളിലും, വിമാനങ്ങളിലും സൈനിക വാഹനങ്ങളിലുമൊക്കെ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന റിസീവർ ട്രാൻസ്മിറ്റർ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു കാലത്തു ജങ്ക്/ഫ്ലീ മാർക്കറ്റുകളിൽ സുലഭമായി ലഭിക്കുമായിരുന്നു. പലതും ചെറിയ റിപ്പയറിംഗുകൾ നടത്തിയാൽ മികച്ച പ്രവർത്തനത്തിനു സജ്ജവുമായിരുന്നു. ഇത്തരം സാദ്ധ്യതകളും കുറയുന്നു, അതുപയോഗപ്പെടുത്താൻ ശേഷിയുള്ളവരും കുറയുന്നു. 

ഒരു ക്വാർട്ട്സ് ക്രിസ്റ്റൽ പ്ലേറ്റിനിരുവശങ്ങളിലുമായി രണ്ടു മെറ്റൽ കോണ്ടാക്റ്റ് പ്ലേറ്റുകളും, അവയോടൂ ചേർന്നു രണ്ടു കണക്ഷൻ കോണ്ടാക്റ്റുകളും പുറം കവറിന്റെയും കണക്ഷൻ കോണ്ടാക്റ്റുകളുടേയും ഇടക്ക് ഏതെങ്കിലും ഒരു വശത്ത് ഒരു സ്പ്രിംഗും ചേർന്നാൽ അന്നത്തെ ക്രിസ്റ്റൽ അസ്സംബ്ബ്ലിയാവുമായിരുന്നു. 

ക്രിസ്റ്റൽ അസ്സംബ്ലിയിലേക്കു പൊടിയോ മാലിന്യങ്ങളോ കടന്നാൽ അവ പ്രവർത്തിക്കില്ല. ഒരു ടിഷ്യൂ പേപ്പറിൽ ഇവ ഘടകങ്ങളായി മാറ്റി വച്ചിട്ട്, മാലിന്യങ്ങൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം മാറ്റി വൃത്തിയാക്കിയാൽ മരിച്ച ക്രിസ്റ്റലുകൾ ജീവിക്കും. ഗ്രൈന്റ് ചെയ്യാനാണെങ്കിലും വൃത്തിയാക്കാനാണെങ്കിലും അതീവ ശ്രദ്ധയോടെ ക്രിസ്റ്റൽ പ്ലേറ്റ് കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ അതു പൊട്ടിപ്പോകാം. കോണോടു കോൺ ചൂണ്ടു വിരലിന്റേയും റ്റള്ളവിരലിന്റേയും ഇടയിൽ വരത്തക്ക രീതിയിലെ ക്രിസ്റ്റലുകൾ കൈയ്യിലെടുക്കാവൂ. ചുരുക്കത്തിൽ കോണുകൾ മാറ്റ്ഃരമേ വിരലിൽ തൊട്ടിരിക്കാവൂ. മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കാനുള്ള ഒരുപായമനുസരിച്ച്, വെള്ള ടൂത്ത് പേസ്റ്റ് വെള്ളത്തിൽ ചാലിച്ച് കുഴമ്പു രൂപത്തിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്. അഴുക്കു പുരണ്ട ഘടകത്തിന്റെ ഒരു വശത്തും ഈ ഡിറ്റർജന്റ് പുരട്ടിയിട്ട്, തള്ളവിരലിന്റെയും ചൂണ്ടുവിരലിന്റെയും ഇടയിൽ പിടിച്ച് അതേ വിരലുകൾക്കൊണ്ടു തന്നെ തിരുമ്മിയാണു വൃത്തിയാക്കുന്നത്. പിന്നീട് ഒഴുക്കു വെള്ളത്തിൽ പിടിച്ച് പേസ്റ്റിന്റെ അംശം നീക്കുകയും ജലാംശം ബ്ലോട്ടിങ് പേപ്പറുപയോഗിച്ച് ഉണക്കുകയും ചെയ്തിട്ടു വേണം വീണ്ടു അസ്സംബിൾ ചെയ്യാൻ. ഗ്രൈന്റ് ചെയ്തതിനു ശേഷവും ഇതുപോലെ വശങ്ങൾ ശുദ്ധിയാക്കേണ്ടതുണ്ട്. വൃത്തിയുള്ള ഒരു ഗ്ലാസ്സ് പ്ലേറ്റ് മേശപ്പുറത്തു വെച്ചിട്ട് പ്ലേറ്റിന്റെ മദ്ധ്യത്തിൽ, അൽപ്പം മീഡിയം കാർബറാണ്ടം പൗഡർ വിതറുക. ഇനി പൊഡർ മുങ്ങിപ്പോവാത്ത രീതിയിൽ ഏതാനും തുള്ളി ജലം ഒഴിക്കുക; തുടർന്നീ പേസ്റ്റ് ഒരു മൂന്നിഞ്ചു വ്യാസത്തിൽ പരത്തുക. ഇതിന്റെ മദ്ധ്യത്തിൽ വേണം ഗ്രൈന്റ് ചേയ്യേണ്ട പ്ലേറ്റ് വെക്കാൻ. മദ്ധ്യ വിരൽകൊണ്ട് ക്രിസ്റ്റൽ പ്ലേറ്റ് അൽപ്പം അമർത്തിപ്പിടിച്ചുകൊണ്ട് ക്ലോക്ക് വൈസ് ദിശയിലും മറിച്ചും തുല്യമായി സ്പ്രീങ് സ്റ്റൈലിൽ കിസ്റ്റൽ ചലിപ്പിക്കുക. വിരൽ അമർത്തുന്ന ഭാഗവും ഇടക്കിടെ മാറ്റണം. കാര്യം നിസ്സാരമാണെങ്കിലും മികച്ച ഗ്രൈന്റിങിന് നല്ല പ്രവൃത്തി പരിചയം ആവശ്യമാണ്. ക്രിസ്റ്റലുകൾ ലഭ്യമാക്കാമെങ്കിൽ ചിലവു കുറഞ്ഞതും മികച്ചതുമായ SSB എക്സൈറ്ററുകൾ സാാധ്യമാണെന്നുള്ളതുകൊണ്ടാണ് ഗ്രൈന്റിംഗിനെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിച്ചത്. 



SSB എക്സൈറ്ററുകളിലെ ബാലൻസ്ഡ് മോഡുലേറ്ററിനോടൊപ്പം മറ്റു സ്റ്റേജുകളേപ്പറ്റിയും ശരിയായി അറിഞ്ഞിരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഡയോഡുകളേക്കാൽ മികച്ച ബാലൻസ്ഡ് മോഡുലേറ്ററുകൾ ICകൾ ഉപയോഗിച്ചും ചെയ്യാം. MC1496G IC ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഒരു സർക്യൂട്ടിന്റെ ചിത്രം C-19/2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 

C -19/2 Parts List
IC1	MC1496G		R9	47 Ω
R1	I K Ω		R10	1.2 K Ω
R2	820 Ω		R12, R13	2.7 K Ω
R3, R7, R11	10 K Ω		C1, C4, C6	0.1 μF
R4, R5	100 Ω		C2	0.01 μF
R6	50 K Ω (Variable)		C3	100MFD/15V
R8	1 K Ω		C5	25MFD/15V

കൃത്യമായി ഫ്രീക്വൻസി കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഓസിലേറ്റർ സ്റ്റേജിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്നതുകൊണ്ട് ഓസിലേടർ ഫ്രീക്വൻസി അതുതന്നെയായിരിക്കണമെന്നു നിർബന്ധമില്ല. ഓരോ ക്രിസ്റ്റൽ നിർമ്മാതാവും ഒരു നിശ്ചിത സർക്യൂട്ടിനും ഒരു നിശ്ചിത പ്രവൃത്തിക്കും അനുയോജ്യമായ രീതിയിലെ അവ നിർമ്മിക്കാറുള്ളൂവെന്നതു കൊണ്ട്, ക്രിസ്റ്റലിനൊപ്പം ലഭിക്കുന്ന നിർദ്ദേശങ്ങൾ വായിക്കാതെ അതുപയോഗിക്കാൻ ശ്രമിക്കരുത്. ഇനിയും, ഓസിലേറ്റർ അസ്സംബ്ലിങിനു ശേഷം ഫ്രീക്വൻസി സ്റ്റ്രെങ്ത്ത്, സ്റ്റബിലിറ്റി, ക്ലാരിറ്റി ഇവകൂടി ഉറപ്പാക്കിയിട്ടേ ബാലൻസ്ഡ് മോഡുലേറ്ററിലേക്ക് കണക്റ്റു ചെയ്യാവൂയെന്നും പറയേണ്ടതുണ്ട്. ചിത്രം C-19/3യിൽ LSBക്കും USBക്കും പ്രത്യേകം ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള 9MHz BEL ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ ചിത്രം കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. മറ്റുദ്ദേശങ്ങൾക്കു വേണ്ടി ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അനുവർത്തിക്കുന്ന മാർഗ്ഗങ്ങളോ, സാധാരണ സ്വിച്ചിങ് രീതികളോ ഇവിടെ അഭിലഷണീയമല്ല. രണ്ടു ക്രിസ്റ്റലുകളും പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ തന്നെ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ബേസിലെക്കു കൊടുക്കുന്ന ക്രിസ്റ്റൽ ലീഡു തന്നെ സ്വിച്ചു ചെയ്യണം. ഈ സ്വിച്ച് പോയിന്റുകളുടെ അടുത്തു തന്നെ ആയിരിക്കുകയും വേണം. 

ഡയോഡ് സ്വിച്ചിങിൽ ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ ശക്തിയായും അടുത്തത് ലഘുവായും ഓസിലേറ്റ് ചെയ്തുകൊണ്ടിരുന്നേക്കാം. ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ തന്നെ LSBക്കും USBക്കും വേണ്ടി പ്രവൃത്തിക്കുമ്പോൾ രണ്ടു കാരിയറുകളുടേയും സ്ട്രെങ്ത്ത് ഹുല്യമാക്കുക എളുപ്പമല്ല. ചിത്രം C-19/3 ലെ സർക്യൂട്ട് പ്രകാരം ആദ്യം  8-9985 MHz ന്റെ USB ക്രിസ്റ്റൽ പ്രവൃത്തിപ്പിച്ച് ബാലൻസ് ഡ് മോഡുലേറ്റർ സെറ്റ് ചെയ്തിട്ട് (ഓസിലേറ്റർ കോമൺ സർക്യൂട്ടുകളും) അതേ ബാലനസ്ഡ് മോഡുലേടർ സെറ്റിങ് വരത്തക്ക രീതിയിൽ LSB ക്രിസ്റ്റലായ 9.0015 ഓസിലേറ്റ് ചെയ്യുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന സ്ട്രെങ്ത്ത് R10 ക്രമീകരിച്ചു സ്വരൂപിക്കാവുന്നതേയുള്ളൂ. 

ബാലൻസ്ഡ് മ്മോഡുലേറ്ററിനു ശേഷം വരുന്ന ഫിൽട്ടർ സ്റ്റേജിന്റെ ഔട്ട് പുട്ട്/ഇൻപുട്ട് ഇമ്പിഡൻസുകൾ ബന്ധപ്പെട്ട സർക്യൂട്ടുകളുമായി ചേർന്നു വരത്തക്ക സർക്യൂട്ടുകളും ഫിൽട്ടർ സ്റ്റേജിൽ ചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഫിൽട്ടർ ഒരു സൈഡ് ബാന്റ് സപ്രസ്സ് ചെയ്യുന്നതോടൊപ്പം കടന്നു പോകുന്ന സൈഡ്ബാന്റ് മോഡുലേറ്റഡ് കാരിയറിന്റെ ശക്തിയും ഗണ്യമായി കുറക്കും. ആ ശക്തിനഷ്ടം പരിഹരിക്കാൻ ഒരു പോസ്റ്റ് ഫിൽട്ടർ ആമ്പ്ലിഫയർ പലപ്പോഴ്ഹും ആവശ്യ്യമായി വന്നേക്കാം. 

ഫിൽട്ടറിൽ നിന്നും പുറത്തു വരുന്ന സൈഡ്ബാന്റ് സിഗ്നൽ, ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫ്രീക്വൻസിയിലേക്കു മാറ്റാൻ വേണ്ടി മറ്റൊരു ഫ്രീക്വൻസിയുമായി ഹെറ്ററോഡൈൻ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ടെന്നു മുമ്പു സൂചിപ്പിച്ചിരുന്നല്ലൊ. 9MHz ആണു സൈഡ് ബാന്റ് ഫ്രീക്വൻസിയെങ്കിൽ 7MHz ആക്കാനും 14MHz ആക്കാനും ഉപയോഗിക്കുന്ന, യഥാക്രമം 2MHzന്റെയും 5MHzന്റെയും VFO ഫ്രീക്വൻസികളിൽ വരുത്തുന്ന വ്യത്യാസമാണ്, അതാതു ബാന്റുകളിൽ വിവിധ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ സാദ്ധ്യമാക്കുന്നത്. SSB എക്സൈറ്ററിൽ VFOയുമായി നടക്കുന്ന മിക്സിങ്, ഒരു നിശ്ചിത ഫ്രീക്വൻസി മാത്രം ഔട്ട് പുട്ടിൽ ജനറേട് ചെയ്യാൻ ഉദ്ദേശിച്ചുള്ളതാണ്. അപ്പോൾ VFO യുടെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ ഒരു ഫ്രീക്വൻസി മാത്രമെ കാണാവൂ. സാധാരണ ഓസിലേറ്ററുകളിലും ഫ്രീക്വൻസി ഡബ്ബ്ലറുകളിലുമെല്ലാം ഔട്ട് പുട്ടിൽ ഫണ്ടമെന്റൽ ഫ്രീക്വൻസിയോടൊപ്പമനേകം ഹാർമോണിക്കുകളുമുണ്ടാവും. ഫണ്ടമെന്റലായുള്ളതാവും ഏറ്റവും ശക്തി കൂടിയതെന്ന വ്യത്യാസമേ കാണൂ. ഇത്തരമൊരു VFO സിഗ്നൽ SSB എക്സൈറ്ററിലെ മിക്സറിലേക്കു കൊടുത്താൽ ഹാർമോണിക്കുകളുമായി ഹഹേർന്നുള്ള പ്രോഡക്റ്റുകളും ഔട്ട് പുട്ടിൽ വരാം. മിക്സറിന്റെ ഔട്ട് പുട്ടിലെ  LC ഫിൽട്ടർ അനാവശ്യമായ എല്ലാ സിഗ്നലുകളേയും തടയാൻ കഴിവില്ലാത്തതായതുകൊണ്ട് അവയും ലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയറിലൂടെ കടന്ന് ട്രാൻസ്മിഷൻ നടക്കുമ്പോൾ പല ഹാം ബാന്റുകളിലായോ, ഒരേ ബാന്റിൽ പലയിടങ്ങളിലായോ ശക്തികൂടിയതും കുറഞ്ഞതുമൊക്കെയായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടാം. കൃത്യമായും ഒരു നിശ്ചിത ഫ്രീക്വൻസി മാത്രം ഔട്ട് പുട്ടിൽ ലഭ്യമാക്കാൻ കഴിവുള്ള VFOകൾ SSB യിൽ അത്യാവശ്യമാണെന്നാണ് ഞാനുദ്ദേശിച്ചത്. ഇവിടെ ലഭ്യമായ SSB സർക്യൂട്ടൂകളിലൊന്നിലും ഇക്കാര്യത്തിൽ വേണ്ടത്ര ശ്രദ്ധ കൊടുക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. 



VFO ഔട്ട് പുട്ടിൽ Low Pass/High Pass Filter കൾ വേണമെന്നർത്ഥം. LC Network കൊണ്ട് എളുപ്പം ചെയ്യാവുന്നതേയുള്ളിത്.  ഈ രീതിയിലുള്ള 2MHz/5MHz VFO കളുടെ സർക്യൂട്ട് ചിത്രം പ്രിന്റ് ള്ളേ ഔട്ട് സഹിതം അടുത്ത അദ്ധ്യായത്തിൽ കൊടുത്തിട്ടുണ്ട്. PCB ലേ ഔട്ട് രണ്ടിനും ഒന്നു തന്നെയാണ്. SSB ട്രാൻസീവറായാണുദ്ദേശിക്കുന്നതെങ്കിൽ പ്രയോജനകരമായേക്കാവുന്ന RIT റിസീവർ ഇങ്ക്രിമെന്റൽ റ്റ്യൂണിങ് സർക്യൂട്ടും ഒപ്പം കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. ട്രാൻസ്മിഷന്മാത്രമേയുള്ളൂവെങ്കിൽ ആ ഭാഗം അസ്സംബിൾ ചെയ്യേണ്ടതില്ല. മിക്സറിനു ശേഷം IC ഫിൽട്ടറിൽ നിന്നും പുറത്തു വരുന്ന സിഗ്നൽറിസീവർ അൽപ്പമകലെ വെച്ചു പരിശോധിച്ചിട്ടേലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയറിലേക്കു കണക്റ്റ് ചെയ്യാവൂ.  

C-19/4 Parts List
Q1, Q2	BC548		C2	112PF
Q3	2N2222A		C3, C4, C11, C14, C 16, C19	0.01 μF
R1, R2	1 K Ω
R3	470 K Ω		C6	89PF
R4	390 K Ω		C7, C10	33PF
R5	100 K Ω		C8, C9	180PF
R6	27 K Ω		C12, C20	0.1 μF
R7	150 Ω		C13, C15	56PF
R8	390 Ω		C17	22PF
R9	100 Ω		C18	150PF
R10	220K Ω		X1	8.9985 MHz
C1, C5	22PF Trimmer (Philips)		X2	9.0015MHz
			D1	6V1 1W
T1	7-07 turns of 40SWG wire on 1cm IFT type can. Secondary: 4 turns
L1	Like T1 primary. 14 turns without tap
RFC 1	100 turns of 40 SWG on 1 cm. IFT bobbin
Note:1	Confirm output frequency using a 6 digit 30 MHz range frequency counter, before connecting to the balanced modulator.
Note: 2	C3, C4, C11, C12, C14, C16, C19 and C20 are 250V polyester capacitors. All others are Philips disc type.

SSB ട്രാൻസീവർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുമ്പോൾ റിസീവർ ഭാഗം എങ്ങിനെ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് ചിത്രം C-19/5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 9 MHz തന്നെ IF ആയി ഉപയോഗിക്കാൻ ഉദ്ദേശമില്ലെങ്കിൽ 9MHz ക്രിസ്റ്റൽ ഫിൾട്ടറിൽ നിന്നും വരുന്ന 9MHZ SSB സിഗ്നലിനെ 9MHZ + 455KHz ഫ്രീക്വൻസിയുള്ള ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററുമായി മിക്സ് ചെയ്ത് 455KHz IF വേർതിരിച്ചെടുക്കാം. ഇവിടെ BFO, 455 KHz നുള്ളതു തന്നെ വേണം. ഇത്തരം ഒരു റിസീവറിനു പറ്റിയ ഒരു ഫ്രണ്ട് എന്റ് സർക്യൂട്ട് ചിത്രം അദ്ധ്യായം 14 ലും,  9MHz IF, AF സ്റ്റെജുകളുടെ ചിത്രങ്ങളും PCB ലേ ഔട്ടും അദ്ധ്യായം 12 ലും കൊടുത്തിരുന്നത് സദയം ശ്രദ്ധിക്കുക. VFOയുടേയും BFO ആയി ഉപയോഗിക്കേണ്ട ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റേയും ചിത്രങ്ങൾ ഈ അദ്ധ്യായത്തിലും കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.

SSB എങ്ങിനെ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നുവെന്നും വളരെ സാധാരണയായി ഹോം ബ്രൂവിങ്ങിനുപയോഗിക്കുന്ന മാർഗ്ഗങ്ങളും മാത്രമേ ഇവിടെ പ്രതിപാദിച്ചിട്ടുള്ളൂ. SSB അസ്സംബിൾ ചെയ്യാൻ കൃത്യതയുള്ള ഫ്രീക്വൻസി കൗണ്ടറും സാദ്ധ്യമെങ്കിൽ വേവ് ഷേപ്പ് കാണാൻ പറ്റുന്ന ഓസിലോസ്കോപ്പും ഉപയ്യോഗിക്കുക.  RF മായി ബന്ധപ്പെട്ട സർക്യൂട്ടുകൾ ചെയ്യുമ്പോൾ ആവശ്യമായി വരുന്ന RF ഒരു വിവിധോദ്ദേശ ഉപകരണത്തേപ്പറ്റി, അതായത് ഗ്രിഡ് ഡിപ്പ് ഓസിലേറ്ററായും ഫീൽഡ് സ്റ്റ്രേങ്ത്ത് മീറ്ററായും RF സിഗ്നൽ ജനറേറ്ററായും, ഓഡിയോ ഓസിലേറ്ററായുമൊക്കെ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാവുന്ന ഒരു പകരണം, പിന്നീട് പ്രതിപാദിക്കുന്നതാണ്.

 അദ്ധ്യായം 18                                                                         അദ്ധ്യായം 20