В журнале Радио № 5/2012 опубликована статья "На пути к рекорду" (ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/5/58-2.pdf), в которой рассказано об участии радиолюбителей Самары в обеспечении рекордного полета теплового пилотируемого воздушного шара. Так как среди участников был упомянут Сергей RA4HGN, знакомый мне по любительскому ДВ-порталу http://136.su, я выразил желание участвовать в создании радиомаяка, который удалось разработать и изготовить в сжатые сроки.

Он состоит из контроллера на основе "BASIC-контроллера", описание которого было опубликовано в журнале Радио за 2006 год (http://www.cqham.ru/PLC_1.htm), и передатчика на диапазон 80 м по схеме из Радио 10/2009. Написана и прошита в контроллер управляющая программа на Бейсике, формирующая телеграфный сигнал радиомаяка в формате: "VVV DE RC4HAA/AM = ALT IS <UP/DW> xxxx MT = TEMP IS <М>xx C   BAT IS H/L AR".

Изделие имеет в своем составе датчик температуры LM335 и датчик давления MPX7500A. В момент включения запоминается величина давления, в дальнейшем считаемая отметкой "уровня земли". При каждом последующем измерении вычисляется разность текущего и исходного давления, пересчитывается в высоту. Если высота увеличивается, в последовательность вставляется UP, если уменьшается - DW. Датчик температуры дает абсолютные показания с погрешностью 1-2 градуса. Если температура отрицательная, передается знак минус (в виде буквы М). Далее измеряется напряжение батареи. Если оно больше примерно 12 В, то передается сигнал Н (high), если меньше 12 В - L (low).

Предусмотрена работа по двум каналам - встроенный коротковолновый передатчик на частоту 3580 кГц, а также управление внешней VHF радиостанцией, для чего через специальный разъем выведен сигнал PTT (замыкание на землю) и тональный сигнал.

Передача по обоим каналам чередуется. Началу информационного сообщения предшествует пауза 5 сек, передача 10 тире, пауза 3 сек (в этот момент измеряются температура и давление).

Радиомаяк размещен в небольшом герметичном пластмассовом корпусе с прозрачной крышкой, через которую можно наблюдать за работой изделия, состояние котрого индицируется несколькими светодиодами. Питание подается через два зажимных контакта. В случае правильной полярности загорается зеленый светодиод, при переполюсовке - красный. Внмание! Включение изделия при подаче питания с неправильной полярностью запрещена! Здесь же установлен предохранитель на ток 1 Ампер. 

С боковой стороны корпуса установлен выключатель питания, а также выведены датчик температуры и давления. 

С верхней стороны размещены ВЧ-разъем типа PL, а также разъем для подключения внешней УКВ-радиостанции. Ответная часть разъема прилагается с распаянными в нем тремя проводами: коричневый - общий, белый - сигнал РТТ, зеленый - тональный сигнал.

Внутри корпуса, помимо лицевой панели с поясняющими надписями, размещены две платы нижняя - плата КВ передатчика, верхняя - плата контроллера с датчиками и светодиодами индикации. Платы покрыты защитным акриловым лаком. 

Передатчик двухкаскадный. Первый каскад - мощный задающий кварцевый генератор на транзисторе КТ904А, в цепи эмиттера которого установлен ключевой транзистор (КТ816), управляемый от микроконтроллера. Второй каскад двухтактный на транзисторах КТ922 с небольшим теплоотводом. На выходе установлен П-контур, рассчитанный на сопротивление нагрузки 50 Ом. Передатчик не боится работы при отключенной антенне, так как параллельно антенному гнезду внутри установлен балластный резистор 620 Ом. Выходная мощность при работе от аккумулятора 12 В составляет порядка 2-2,5 Ватт при потребляемом токе 0,4 А, транзисторы нагреваются незначительно. При повышении напряжении питания выходная мощность значительно возрастает. Максимально допустимое напряжение питания - 25 В, что определется электролитами фильтра питания. Для увеличени расстояния слышимости маяка может быть целесообразно использовать три аккумулятора по 6 Вольт, включенных последовательно, выходная мощность будет больше 5 Ватт, однако увеличится и нагрев транзисторов. Работоспособность изделия сохраняется при снижении напряжения аккумулятора но 6-8 Вольт, мощность будет совсем небольшой, доли Ватта. Если сопротивление антенны значительно отличается от 50 Ом, имеет смысл изготовить небольшое согласующее устройство.К сожалению, разместить его непосредственно в корпусе изделия не удалось. 

Работа маяка не требует никакого участия оператора. Следует лишь иногда контролировать состояние двух красных светодиодов - индикатора выхода КВ-передатчика и сигнала "Пауза" микроконтроллера. Нормальным является мигание первого из них в такт передаваемому сигналу и редкое включение второго. Если же они светятся постоянно (дольше 5-10 секунд), это может свидетельствовать о возникшем неуправляемом самовозбуждении передатчика (против чего принят ряд мер, но все же...) и/или зависании контроллера. В этом случае изделие нужно выключить и вновь включить.

Ниже приведены файлы с программой контроллера и рисунок печатной платы передатчика:

MeteoBeacon_RC4HAA.bas
MeteoBeaconTX.LAY