Sonntag, 3. März 2019

Früher, ...

... gab's lustige Schilder 😀


Zu sehen im: DB Museum Koblenz.

Sonntag, 10. Februar 2019

FA-VA5 - Vektorieller Antennenanalysator Bausatz

Der beste Hochfrequenzverstärker ist immer noch die Antenne ... unter gewissen Randbedingungen natürlich. Gerade das macht für mich den Reiz aus, Antennen selbst zu bauen und zu probieren, was geht.
Eine Randbedingung ist, dass die Antenne für das gewünschte Frequenzband an den Ausgangswiderstand des Verstärkers angepasste werden kann. Da die Endstufen in der Regel eine Impedanz von 50
Ω aufweisen, sollte die Impedanz der Antenne nicht zu weit davon abweichen. Bei Abweichungen in den Impedanzen wird ein Teil der vom Verstärker abgegebenen Leistung reflektiert und kann im schlimmsten Fall zur Beschädigung der Endstufe führen. 

Um das Stehwellenverhältnis (SWR) und die Impedanz zu messen, habe ich mich nach einem Antennenanalysator umgesehen und in bei www.box73.de gefunden: der FA-VA5



Der FA-VA5 wurde von Michael, DG5MK, entwickelt und wird als Bausatz von der Box 73 Amateurfunkservice GmbH vertrieben. Doku und Firmware sind auf Michaels Download-Seiten zu finden: www.dg5mk.de.

Der Bausatz besteht aus folgenden Teilen:



* LCD Display, 128 x 64 Pixel
* vorbestückte Hauptplatine
* 2 Batteriehalter für AA-Batterien
* USB-Konverterplatine
* Typenschild
* 3 Taster + Knöpfe
* Schiebeschalter
* Piezosummer
* Antennenbuchse
* Buchsenleisten
* Alu-Gehäuse
* Kleinteile
* Bau- und Bedienungsanleitung
* 3-teiliges Kalibrierset  (open, short, 50 Ω)

Die Bauanleitung ist ausführlich und lässt beim Zusammenbau keine Fragen offen. Alle SMD-Bauteile sind auf der Hauptplatine bereist vorbestückt.

 


Lediglich der USB-Konverter könnte als "SMD-Bauteil" bezeichnet werden, dass noch aufgelötet werden muss. Der USB-Konverter stellt unter Windows eine serielle Schnittstelle (COM-Port) zur Verfügung.



Alle anderen Bauteile sind bedrahtet. Es ist sogar ein Pappstreifen im Bausatz enthalten, der beim Verlöten der Buchsenleisten hilft, den richtigen Abstand des Displays zur Platine einzuhalten. So schließt das Display später bündig mit der Gehäuseoberschale ab.



Nach dem Bestücken und Einsetzen des Displays, ein erster Einschalttest:


Die Platine wird mit der Gehäuseunterschale verschraubt. Beim Einsetzen der Platine ins Gehäuse ist etwas Fingerspitzengefühl erforderlich, da die BNC-Buchse ein wenig behindert.


Abschließend noch das Gehäuse verschraubt und die Füße und das Typenschild auf der Unterseite angebracht.


Fertig!

Kopfseite mit BNC-Buchse und EIN-Schalter:


Linke Seite mit USB-Anschluss:


Open- und Short-Element des Kalibriersets müssen noch zusammengebaut werden.


Das mitgelieferte Set ist laut Doku von Telegärtner und bis 100 MHz gut verwendbar. Da ich den verfügbaren Messbereich bis 600 MHz nutzen möchte, habe ich mir das Set mit der
Art.Nr.: BX-245-SOL zusätzlich besorgt.



Mit diesem Set von SDR-Kits werden die Kompensations-Parameter der Elemente für verschiedene Kalibrierungsmodelle mitgeliefert.



Die Bedienung des FA-VA5 ist in der mitgelieferten Bau- und Betriebsanleitung beschrieben.

Firmware Update:
Seit Oktober 2018 gibt es die Firmware 1.08 auf Michaels Download-Seite: www.dg5mk.de.
Das Update erfolgt über den USB-Anschluss, und eine Updateprozessbeschreibung ist im Download enthalten.

PC-Software:
Über den USB-Anschluss lässt sich auch die VNWA-Software von Thomas, DG8SAQ, zur Analyse nutzen. Sie kann von der Website www.sdr-kits.net heruntergeladen werden. Eine kurze Anleitung dazu ist ebenfalls in der mitgelieferten
Betriebsanleitung enthalten.

Abschließend:
Der Antennenanalysator ist nun fertig und war auch schon einige Male im Einsatz.  Es ist ratsam, sich auch hier mit der Messmethodik tiefergehend zu beschäftigen, denn ansonsten: "Wer misst, misst Mist."
Und noch ein kleiner Tipp: wenn die Ergebnisse nicht den Erwartungen entsprechen, ruhig mal an den angeschlossenen Kabeln und Adaptern rütteln. Ein schrottiger BNC-PL-Adapter kann einem herrlich den Tag "versüßen" ;-)

Samstag, 12. Mai 2018

Umbau eines Wouxun Lautsprechermikrofons für YAESU FT-60

Ein Handfunkgerät kann komfortabler betrieben werden, wenn ein Lautsprechermikrofon daran angeschlossen wird. Man kann z.B. das Handfunkgerät dann so positionieren, dass Senden und Empfang weniger vom eigenen Körper beeinflußt.



Da ich das Gerät im Auto einsetzen möchte, wird statt der Geräteantenne eine außerhalb des Autos angebrachte Antenne genutzt. Das Antennenkabel würde die Handhabung des Gerätes erschweren. Deshalb finde ich auch hier den Einsatz eines Lautsprechermikrofons sinnvoll. Das Handfunkgerät bleibt in der Ablage der Mittelkonsole.

Für mein YAESU FT-60 ist als Originalzubehör das MH-34B4B Lautsprechermikrofon erhältlich - aktuell zu einem Preis um die 23 €.

Ein ähnliches LS-Mikro (Wouxun) hatte ich vor einiger Zeit für ein Baofeng Handfunkgerät gekauft. Jedoch war es deutlich preiswerter, und es lag nun ungenutzt in der Schublade.




















 Damit man das Wouxun LS-Mikro am FT-60 nutzen kann, muss der Stecker ausgetauscht werden. 


 Das FT-60 benötigt einen 4-poligen 3,5mm Kinkenstecker mit folgender Belegung:


Die Belegung des ersten Ringes (Data) ist nicht erforderlich. Er wird benötigt, wenn man ein Programmierkabel bauen möchte.

Im Inneren des Wouxun LS-Mikros ist der Widerstand "KJ" auszulöten:


Dabei handelt es sich um einen 0 Ohm Widerstand, also lediglich eine Brücke.


 Ausgelötet:

Nun wird der neue Stecker angeschlossen.
Die grüne Ader wird dabei im Stecker mit der Abschirmung zusammen geführt. Man kann stattdessen auch eine Brücke im LS-Mikro einlöten, was mir aber zu fummelig war.  


Fertig!

Donnerstag, 25. Januar 2018

Fernumschalter für Kurzwellenantennen

Zwischen meinem Sender und der Antenne liegen ca. 40m Koaxkabel. Um mehrere Antennen nutzen zu können, ohne dafür mehrere Koaxkabel verlegen zu müssen, ist der Einsatz eines fernbedienbaren Antennenumschalters sinnvoll.


Die Installation besteht aus einer Außeneinheit, einem Steuergerät und einem Steuerkabel zum Verbinden der beiden. 
Die Außeneinheit sollte in einem am Mast montierbaren, wetter- und UV-festen Gehäuse untergebracht werden und das Umschalten zwischen 5 Antennen ermöglichen. Das Steuergerät in der einfachsten Version soll einen Drehschalter beherbergen. Bei 5 Schaltstufen plus Stromversorgung wird ein 6-adriges Steuerkabel benötigt. Als Stromversorgung soll das TRX-Netzgerät mit 13,8 V DC dienen.

Schaltplan Steuergerät





 Kontaktbelegung

         J1-1: +13,8 V
         J1-2: GND
         J1-3: GND der Steuerleitung ----> X7 GND
J1-4 bis J1-8: Steuerleitungen  ---------> X7-1 bis X7-5


Schaltplan Außeneinheit



Da ich hauptsächlich Dipol-Antennen verwende, sollen die "kalten" Dipolhälften vom Erdpotential getrennt werden, um gegenseitige Beeinflussung zu minimieren.
Die Varistoren und Dioden schützen die Relaisspulen vor Überspannungen.

Materialliste


Aufbau der Außeneinheit

Die Außeneinheit wird in ein Aludruckgussgehäuse mit Schutzklasse IP65 (staubdicht, Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel) eingebaut. Die UV-Beständigkeit ist damit gegeben. Nach dem Anbringen von untenseitigen Öffnungen für die Anschlüsse sollte zumindest noch ein "Schutz gegen allseitiges Spritzwasser " erhalten bleiben.


Unten wird sich in diesem Fall eine Längsseite befinden. Die ausgangsseitigen Antennenbuchsen müssen vom Gehäuse isoliert montiert werden.


Ein Gehäuseausschnitt von 144 mm x 30 mm wird vorgebohrt, anschließend mit einer kleinen Trennscheibe herausgetrennt ...




... und mit der Feile bearbeitet.


Die Buchsen für das eingangsseitige Antennenkabel und die Steuerleitung werden direkt mit dem Gehäuse verbunden. Dafür sind nur Bohrungen erforderlich.


Zur Befestigung der Ausgangsbuchsen wird eine Kunststoffplatte 164 mm x 50 mm x 3 mm angefertigt. Das Material dafür stammt von Resten der Kunststoffbehälter, die ich für die Abdeckung meines Ätzgerätes verwendet habe.


Vor der Montage der Anschlüsse wird das Innenleben hergestellt.
Die Relais habe ich auf einer 2 mm Aluminium Platte montiert, die mit den im Gehäuse integrierten Abstandhaltern verschraubt wird. So konnten weitere Durchbohrungen des Gehäuses vermieden werden.





Die Relais haben 6,35 mm Flachstecker und können mit Flachsteckhülsen beschaltet werden. Vorteilhaft, wenn man flexibel bleiben möchte. Die Dioden und Varistoren werden direkt auf die Flachsteckhülsen gelötet.



Die Steuerleitung habe ich aus einem Stück CAT 7 Netzwerkverlegekabel hergestellt, weil ich mir davon eine ausreichende Abschirmung gegen HF-Einflüsse verspreche.
 

Die Leitungen zu den Buchsen sollten nicht länger als notwendig sein. Deshalb habe ich mit der Verdrahtung gewartet, bis die Montageplatte fertig war.


Vor dem Verschrauben der Buchsenplatte habe ich zum Abdichten noch etwas Silikon aufgebracht.


 Fertig verschraubt und verdrahtet:




 Anschließend noch ein Funktionstest mit angeschlossenem Steuerkabel. Zum Anschluss an die Außeneinheit habe ich eine IP68 klassifizierte, verschraubbare, 5-polige DIN-Steckverbindung gewählt. Als Steuerkabel kommt ein für den Außeneinsatz geeignetes 6-adriges Telefonkabel mit Abschirmung zum Einsatz.


 Funtioniert! - Deckel drauf!
 


Mastschellen

Nun mussten noch zwei Schellen zur Mastmontage hergestellt werden. Die Gehäuseunterseite bietet vier Sacklöcher mit M5 Innengewinde - zwar nur 5 mm tief geschnitten, zur Befestigung jedoch ausreichend.

 
Eine fertige Schelle besteht aus einem Verbindungsteil mit dem Gehäuse und 2 Klemmbacken, die über Schrauben angezogen werden. Zur Schonung des Alumastes habe ich noch einseitig eine halbe Muffe mit Gummiring angebracht.

 
Das Verbindungsteil ist aus Vollaluprofil hergestellt, die Klemmbacken aus U-Profil bzw. Rohr mit quadratischen Querschnitt. Der Kunststoffschutz wurde aus einer DN50 Abflussrohrmuffe gebaut.







 Test am Rest des DN50 Rohres:



Aufbau Steuergerät

Das Gehäuse für das Steuergerät soll zwar nur einen Drehschalter beherbergen, sollte jedoch ausreichend schwer sein, damit es sich beim Drehen nicht bewegt.
Ein altes Kartenlesegerät in einem massiven Aluprofilgehäuse wurde dafür ausgeschlachtet.




Das Steuerkabel wird über eine 8-polige Lüsterklemme mit dem Steuergerät verbunden. Eine Steckverbindung sieht zwar schöner aus, kann aber erst nach dem Verlegen des Steuerkabel (hier teilweise durch Installationsrohre) angelötet werden. 





In Stellung "0" ist keine Antenne durchgeschaltet.


Grundsätzlich ist bei dieser Art der Schaltung - also ohne weitere Schutzmaßnahmen, wie eine "PTT-Verriegelung" -  Vorsicht geboten. Sendebetrieb ohne angeschlossene Antenne sollte zum Schutz der Senderendstufe vermieden werden.

Sollte sich die Außeneinheit in der Praxis bewähren, kann das Steuergerät einfach ausgetauscht werden. Z.B. mit den Funktionen PTT-Verriegelung, Automatikbetrieb via CAT-Schnittstelle, Display zur Anzeige der gewählten Antenne, ... dazu dann ggf. später mehr.

Erste Tests der Außeneinheit und einfache Messungen mit einem SARK100 SWR-Analyzer, zeigten keine wesentliche Verschlechterung des SWR (< 0,1).