HF-Teil quick&dirty nach DL8SDL

Für die "quick & dirty"-Lösung des Antennenumschalters wird hier eine besser reproduzierbare Lösung vorgestellt. Mit einem Minimum an (SMD-) Bauteilen wird auf dieser Platine ein Oberwellenfilter und eine Sende-Empfangs-Umschaltung realisiert. Ein Hochpass vor dem Empfängereingang schützt diesen vor Übersteuerung durch starke Signale aus dem 2m-Band
Diese HF-Platine ist im Gegensatz zu den bisher veröffentlichen Ausführungen viereckig und daher einfacher herzustellen.

Es müssen keine Spulen angefertigt werden, ein Abgleich ist nicht notwendig.

Es wird eine Epoxidplatine (FR4-Material, doppelseitig kupferkaschiert, Stärke 1,5mm, 51 * 74mm Grösse) verwendet. Die Platine wird direkt auf dem Einbauplatz des Duplexfilters montiert, damit die Anschlüsse für Sender und Empfänger einfach mit einem Stück Draht auf die neue Platine verlängert werden können. Direkt neben den HF-Anschlüssen sind Masseflächen vorgesehen, die auf die Oberseite (Massefläche) der C5-Platine verbunden werden müssen. Die Durchkontaktierungen zwischen Ober- und Unterseite der HF-Platine können mit versilbertem Kupferdraht oder Hohlnieten ausgeführt werden. Wichtig ist hierbei, dass Lage und Anzahl der Durchkontaktierungen dem Bestückungsplan entsprechen.
Zur Herstellung einer Ätzvorlage muss das Platinenlayout auf 51 * 74mm Grösse ausgedruckt werden.

Bestückungsplan, Platinenlayout und Schaltung als Bilddatei
Platinenlayout und Schaltung im Eagle-Format
 

Das Kabel der Antennenbuchse wird direkt auf die HF-Platine gelötet. Die Steuerspannung für den Antennenumschalter ("+10V TX") wird im C5 in der Nähe des Hybridverstärkers abgenommen und mit einem Draht (im Bild der gelb/braune Draht) auf die HF-Platine verlängert. Der im Bild gezeigte rote Draht wird hier nicht verwendet.


 

Die HF-Platine wurde unter Verwendung eines Simulationsprogrammesentwickelt.
Verhalten der HF-Platine bei Sendung: Man erkennt eine hohe Abschwächung der ersten und zweiten Oberwelle bei 870 und 1305 MHz, die Durchgangsdämpfung auf 435MHz ist gering. Am Empfängeranschluss ist das Sendesignal stark abgeschwächt.
Verhalten der HF-Platine bei Empfang: Geringe Durchgangsdämpfung im Empfangszweig. Hochpass für den 70cm-Bereich.
Die tatsächlich gemessenen Daten dieser HF-Platine weichen nur unwesentlich von den Simulationsergebnissen ab.

HF-Teil mit Vorverstärker nach DL8SDL

Bei diesem HF-Teil sind das Sender-Tiefpassfilter und die Viertelwellenleitungen für die Sende-Empfangs-Umschaltung ebenfalls als gedruckte Schaltung ausgeführt, so daß keine Spulen gewickelt werden müssen.
 

Die Epoxidplatine (FR4-Material, doppelseitig kupferkaschiert, Stärke 1,5mm, 52 * 88 mm Grösse) wird direkt auf dem Einbauplatz des Duplexfilters montiert, damit die Anschlüsse für Sender und Empfänger einfach mit einem Stück Draht auf die neue Platine verlängert werden können. Neben den HF-Anschlüssen sind Masseflächen vorgesehen, die auf die Oberseite (Massefläche) der C5-Platine verbunden werden. Auch hier ist auf die korrekte Lage der Durchkontaktierungen nach Bestückungsplan zu achten.
Zur Herstellung einer Ätzvorlage muss das Platinenlayout auf 52 * 88 mm Grösse ausgedruckt werden.

Bestückungsplan, Platinenlayout und Schaltung als Bilddatei
Platinenlayout im Eagle-Format

Die HF-Platine mit Vorverstärker bezieht ihre Betriebsspannung aus dem Sendeteil des C5. Die Betriebsspannung des Vorverstärkers (roter Draht, +10V) liegt ständig an, die Versorgung des Antennenumschalters ("+10VTX") ist im Bild als gelb/brauner Draht sichtbar.
 


 

Die optimale Einstellung des Helixfilters ergibt sich, wenn die drei Kreise versetzt abgestimmt werden. Der mittlere Kreis wird auf maximale Verstärkung in Bandmitte eingestellt, die beiden Kreise an den Seiten je auf Maximum bei 431 und 439 MHz. Für diesen Abgleich kann das S-Meter des C5 beim Empfang eines schwachen Signals verwendet werden.
Bei einem Aufbau des Vorverstärkers wurde die Rauschzahl gemessen, sie lag am Antennenanschluss gemessen bei etwa 1.5dB.
Diese geringe Rauschzahl wird natürlich auch durch eine höhere Zustopf- und Intermodulationsempfindlichkeit erkauft. Mit der hier beschriebenen Platine ist ein Einsatz des C5 an Plätzen mit hohem Inband- und Ausserband-Störpegel (z.B. an einem Digipeater oder als Relaisstation) nicht empfehlenswert. Als PR-Benutzerfunkgerät, Mobil- oder Portabelgerät kann es seine hohe Empfängerempfindlichkeit hingegen optimal ausspielen.
Das Platinenlayout und die Schaltung dieser HF-Platine wurden nicht mit Hilfe eines Simulationsprogramms optimiert. Je nach QRL-Belastung, Wetter und persönlicher Lust & Laune soll dieses HF-Teil noch verbessert (Anzahl, Lage der Durchkontaktierungen, rechteckiges Platinenformat, weniger Bauelemente) werden.
 
 

Anmerkungen zum C5-Umbau

Das HF-Teil mit Vorverstärker funktioniert in zwei Geräten (dl8sdl /dl8nsb) problemlos, bei einem dritten Aufbau mussten die Kapazitäten des Oberwellenfilters geringfügig geändert werden. Vielleicht sind Trimmer anstelle eines Festkondensators an dieser Stelle nicht falsch.
Beide Geräte werden fast ausschliesslich für PR eingesetzt. Ein Gerät kommt am PAR96-Modem mit einem TX-Delay von unter 50ms aus (TXD 5), das zweite Gerät braucht am YAM-Modem TXD 7-8 für korrekte Datenübermittlung. Der Download-Durchsatz ist sehr gut, in 10 Minuten können über 500kB Daten über einen 9k6-Zugang empfangen werden. Bei beiden Geräten wurden die vorgeschlagenen 9k6-Anschlüsse verwendet, und diese auf freie Pins der 26-poligen Anschlussbuchse verdrahtet.

Beide Geräte verwenden ein einzelnes Doppel-Helixfilter zur Selektion des Sendesignals. Nimmt man einen langwierigen Abgleich an einem Spektrumanalyzer in Kauf, dann ist auch mit einem Filter ein Nebenwellenabstand von 55-57dB zu erreichen. Ohne verlässliche Messmittel sollte man in jedem Fall zwei Helixfilter verwenden.


dl8sdl, 05-2001