Amateurfunkstation DJ5AM

Steffen Braun, QTH Dresden

Ansteuerung von Transvertern
mit dem Icom IC-705


Bei Transvertern für die Gigahertz-Bänder stößt die Frequenzkonstanz an Grenzen, sodass dort die Spektrumanzeige des Icom IC-705 zur Bandbeobachtung äußerst nützlich ist. Die vorgestellte Lösung beschreibt eine elegante Erweiterung zum Steuertransceiver – ohne Eingriff ins Gerät.
Vorderansicht TRX und Steuerung
Die Transverter setzen Frequenzen im Gigahertz-Bereich meist auf 144 MHz oder 432 MHz um. Wegen der hohen Kabeldämpfung befindet sich der Transverter in Nähe der Antenne. Neben einem Koaxialkabel vom Transceiver zum Transverter wird ein PTT- Signal zum Umschalten von Empfang auf Senden benötigt. Es ist üblich, Prinzip der Transvertersteuerungdas als positives Gleichspannungssignal gemeinsam mit dem HF-Signal über das Koaxialkabel zu übertragen (Bild 2). Alle Mikrowellentransverter von DB6NT [1] oder LZ5HP [2] verfügen über eine solche Umschaltmöglichkeit. Am Steuersender macht sich hierfür eine kleine Änderung erforderlich. Beim betagten Icom IC-202 ist lediglich ein Widerstand einzulöten; beim Yaesu FT-817 sind die Zuleitung zur Antennenbuchse aufzutrennen und ein Widerstand nebst Kondensator einzufügen. Wer die Modifikation scheut, kann die Steuerung beispielsweise mit einer Zusatzbox nach DF5SL realisieren [3].
 
Vorteile des IC-705 als Steuertransceiver für Transverter

Im Mikrowellenbereich, wo die Oszillatorfrequenzen enorm vervielfacht werden, ist die exakte Frequenzeinstellung durch Drift und andere Abweichungen oft problematisch. Vereinbarte Kontakte können scheitern, wenn beide Stationen die Frequenz nicht genau treffen. Die Spektrumskop-Anzeige des Icom IC-705 ist hierfür und für die Bandbeobachtung von entscheidendem Vorteil. Für den Yaesu FT-817 gibt es sogar Erweiterungen wie Sprach-Sendespeicher („Papagei“, FA-Bausatz BX-184) oder Dynamikkompressor (FA-Bausatz BX- 817). Über derartige Funktionen verfügt der IC-705 bereits von Haus aus. Darüber hinaus lässt sich ein CQ-Ruf auch in CW direkt aus einem Speicher im TRX ausgeben. Weiterhin benötigen Transverter eine Steuerleistung von höchstens 0,5 W bis 2,5 W. Über das Menü Set → Function → Max Tx Power lässt sich die maximale Leistung im IC-705 einstellen. Diese wird auch bei der Umstellung von Akkumulatorbetrieb, z.B. 7,2 V, auf externe Stromversorgung, wie 13,8 V, eingehalten. Am Power-Knopf des Transceivers ist die Leistung bis zum eingestellten Grenzwert veränderbar.


Realisierung des Umbaus
Box
            Montiert

Ein kurzer Blick ins Innere des Transceivers offenbarte: Es gibt mehrere Leiterplatten und Abschirmungen, die zu demontieren wären, um an die BNC-Buchse zu gelangen. Ohne Serviceunterlagen wollte ich aber das Gerät nicht zerlegen und einen Punkt finden, bei dem eine Gleichspannung beim Senden zugeschaltet wird. Um zudem die Gewährleistung nicht zu gefährden, habe ich mich für eine externe Lösung entschieden.

Lautsprechermikrofon HM-243

Für das Einspeisen des PTT-Signals muss man auf die Mikrofonbuchse zurückgreifen. Der vierpolige 2,5-mm-Stecker des Mikrofons hat folgende Anschlussbelegung: (1) Mikrofon und PTT (Spitze), (2) +3 V oder +8 V, (3) Sondertasten und (4) GND. Bild 6 zeigt die Innenbeschaltung des Mikrofons [4]. Die PTT-Taste schaltet auf der Mikrofonleitung einen 33-kΩ-Widerstand gegen Masse. Damit geht der Transceiver auf Senden. Der Widerstandswert ist unkritisch, selbst 100 kΩ genügten bei mir. Die vier Sondertasten werden über die vorgeschalteten Widerstände erkannt, sind aber für unsere Anwendung ohne Belang. Der 3,5-mm-Stecker entspricht üblichen Kopfhörern. Im Menü des TRX ist die Buchse konfigurierbar für 8-Ω-Lautsprecher oder Stereo- bzw. Mono-Kopfhörer.

Elektrische Realisierung
Schaltung der Steuerung
Die Schaltung gemäß Bild 3 besteht aus einem HF-, einem NF- und einem Steuerungsteil. Von X1 wird das HF-Signal über einen Kondensator entkoppelt und mit dem PTT-Signal über R5 zu X2 geleitet. Ich stellte mir die Frage, ob die Modifikation des HF-Zweigs zu einer Verschlechterung der SWV-Anzeige, insbesondere im KW-Bereich, führt. An der BNC-Buchse des Transceivers schloss ich einen BNC T-Adapter mit zwei Abschlusswiderständen an. Zwei parallel geschaltete 250-Ω- Widerstände entsprechen s = 2. Weder bei den KW- noch VHF-/UHF-Bändern wird ein exakter Wert angezeigt. Die notwendige Versorgungsspannung entstammt der Mikrofonbuchse des TRX. Das Originalmikrofon benötigt zur Speisung 3 V. Die Spannung an Anschluss 2 der Mikrofonbuchse lässt sich im Menü auf 8 V umstellen. An X4 kommt ein Elektretmikrofon, wie es bei den meisten Kopfhörergarnituren Verwendung findet. Diese Mikrofone benötigen zum Betrieb eine Phantomspeisung, die hier mit den +8 V über R7 realisiert wird. R6 und C5 (≥22 μF) dienen zur Glättung der Speisespannung. Hinter dem Entkopplungskondensator C4 erzeugen R4 und der N-Kanal MOSFET VT2 als Schalter das PTT-Signal. Geht X7 über die PTT- oder Fußtaste auf Masse, schaltet der P-Kanal-MOSFET VT1 durch und die +8 V liegen an R5 und dem Gate von VT2 an. Zwischen X5 und X6 verläuft das Lautsprechsignal ohne weitere Eingriffe weiter.

Mechanische Realisierung

Auf der linken Seite des TRX befinden sich die BNC-Buchse, die Buchsen für Kopfhörer und Mikrofon sowie eine Masseschraube. Box
            geöffnetDie Abdeckung der Audiobuchsen wird abgeschraubt. Die SD-Karte steckt man am besten gleich ein; der Zugang zu ihr ist nur noch im Falle eines Softwareupdates erforderlich. Auf der Masseschraube befestigen wir ein Kleingehäuse 72 mm × 50mm× 28mm (Bild 4). Zur passgenauen Anfertigung der Bohrungen empfiehlt sich eine Bohrschablone aus einem Stück Transparentpapier. Für die BNC-Buchse ist ein 10-mm-Loch hineinzuschneiden und die Bohrungen für die Audiobuchsen und die Masseschraube sind zu markieren. Die Markierungen überträgt man auf das Unterteil (Teil ohne durchgehende Schraubenöffnungen!) und bohrt sie mit einem Stufenbohrer auf. Die 3,5-mmund 2,5-mm-Stecker müssen ohne Hülle passen. Audiostecker mit Metallhüllen sind wegen des größeren Durchmessers schlechter geeignet. Die Gehäuseunterseite liegt nicht plan auf. Gummipuffer o. ä. dienen als Abstandhalter zwischen IC-705 und Kleingehäuse. Eine passend zugeschnittene Universalleiterplatte nimmt die Bauelemente für die Steuerschaltung auf. Durch die Lötaugen liegt die Platine nicht mehr genau auf dem Gehäuseboden. Deshalb habe ich auf der Unterseite der Leiterplatte eine Unterlegscheibe als Abstandhalter für die Masseschraube geklebt. Sowohl für den HF-Teil als auch für die NF-Strecke habe ich PTFE-Koaxialkabel RG316 wegen der guten Lötbarkeit verwendet (Bild 5). Das Material des Deckels ist für die Schraubgewinde der 3,5-mm-Buchsen etwas dick. Von der Innenseite habe ich mit einem Bohrer vorsichtig die Löcher angesenkt. Auch waren im Inneren einige Stege mit einem scharfen Stecheisen zu entfernen. Durch die „Verlängerung“ des Lautsprecherausganges ist der interne Lautsprecher leider dauerhaft stillgelegt – dies ist ein entscheidender Mangel meines Umbaus. Daher sind folgende Änderung zu empfehlen: Die Box an der Stelle des Lautsprecherausgangs unten und gegenüber oben aufbohren – somit entfallen der Stecker und die 3,5-mm-Buchse im Deckel. Der Kopfhörerstecker kommt nun direkt in die originale Kopfhörerbuchse. Da dies mit den üblichen Steckern nicht gelingt, hilft ein Adapter 3,5-mm-Mono (Stecker) auf 3,5- mm-Stereo (Buchse) als Verlängerung.

Neues Lautsprechermikrofon

Entweder man nutzt den Transceiver mit einer Sprechgarnitur mit 2 × 3,5-mm-Steckern und einer Fußtaste oder verwendet ein  Lautsprechermikrofon. Diese sind für wenige Euro zu bekommen. In Bild 1 ist ein Mikrofon Lautsprechermikrofon HM-243von einem Handfunkgerät zu sehen, dessen akustische Leistung im Lautsprecherbetrieb mich aber nicht zufriedenstellt. Weiterhin habe ich ein Handmikrofon HM-36 aus China umgebaut. In diese preiswerte Variante lässt eine 36-mm- Lautsprecherkapsel einkleben. Der Stecker wurde in beiden Fällen abgeschnitten und durch drei 3,5-mm- Audiostecker ersetzt.

Fazit

Die kleine Box erweitert den Icom IC-705, ohne dass um den Transceiver diverse Zusätze „herumbaumeln“. Da kein Eingriff in das Gerät erfolgt, ist ein sauberer Rückbau durch Lösen der Masseschraube jederzeit möglich.
TRX
          von hinten
Literatur und Bezugsquellen
[1] https://www.kuhne-electronic.de
[2] http://www.sg-lab.com/amateur.html
[3] https://bergtag.de/technik_27.html
[4] https://groups.io/g/RSGB-Workshop/topic/ic_705_mic_interface/77385619

Veröffentlicht im Funkamateur 2021 Heft 2  Seite 112

Steffen Braun
Crostauer Weg 34
01324 Dresden