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Teil I, 23 cm FM-Transceiver

Ein neues Projekt muss her, so war die einhellige Meinung einiger unserern Mitglieder im Ortsverband des DARC eV. Reutlingen. Dabei fiel die Wahl auf einen kleinen Tranceiver zum Selbstbau für das 23 cm Band. Hierzu gab es im Juli 2017 eine Veröffentlichung im Funkamateur von Bas de Jong, PE1JPD, auf die wir aufbauen wollten.

Im Januar 2020 wurden dann die Bausätze für die 11 Mitstreiter in Holland bestellt, aber es dauerte auf Grund der COVID-19 Pandemie noch bis Anfang Mai, bis unser Projekt gestartet werden konnte. Inzwischen konnten fünf der OM's schon den Aufbau des Moduls nahezu fertigstellen und zwei von ihnen hatten auch schon die Baugruppe in Betrieb nehmen können.

 

Der Transceiver arbeitet im 23 cm Band von 1240 MHz bis 1300 MHz und kann in der Betriebsart Schmalband-FM (NFM) betrieben werden. An Senderausgang steht eine Leistung von rund 1 Watt zur Verfügung. Weitere Eckdaten sind:

 

  • Steuerung durch einen ATMega Mikroprozessor
  • Ausgabe auf LC-Display
  • Durchstimmbarer Frequenzbereich
  • Verschiedene Abstimmraster
  • 10 Frequenz-Speicher
  • Tonruf fehlt wohl noch
  • CTCSS und Relaisablage
  • Schittstelle für PA
  • Offener Quellcode

 

Nun aber zum Aufbau des Transceivers.

Der Bausatz enthält alle Teile, die zum Betrieb nötig sind, die neu aufgelegte doppelseitige Platine in der Version 4.1 in Europakartengröße, den Mikroprozessor, LCD, ICs, sowie aktive als auch die passiven Komponenten. Ebenso sind auch ein Blechgehäuse, der Drehgeber und ein Poti zur Einstellung der Lautstärke im Bausatz enthalten.

Die Stückliste von Bas ist noch auf dem alten Stand und eignet sich nur bedingt für den Aufbau. Unter den Links ist eine aktualisierte Stückliste mit zusätzlichen Anmerkungen zum Projekt enthalten.

 

Blechgehäuse   Der Bausatz enthält ein verzinntes Blechgehäuse in Europaformat mit 28 mm Höhe ...
     
Platine, Vorderseite   die neu aufgelegt Platine in der Version 4.1. Auf dieser Seite wrden die konventionellen Bauteile bestückt,
     
Platine, Rückseite   auf der Rückseite werden die SMDs verlötet.
     
LCD, Prozessor   Das zweizeilige LCD der ATMega Prozessor und der Decoder-Baustein, sowie zwei Verstäker-ICs.
     
Bauteile, die auf der Rückseite verlötet werden   Diese SMDs werden auf der Rückseite verbaut.
     
Spannungsregler und Transistoren   Weitere Halbleiter, wie Spanungsregler und Transistoren ...
     
Z-Dioden und Dioden   ... Z-Dioden und Dioden.
     
     
Kondensatoren und Widerstände 0805   Weitere SMDs 0805, die ebenfalls auf die Rückseite kommen.
     
23cmTrx IMG 1151   

Die Widerstände ...

 

     
Kondensatoren, bedrahtet   ... Kondensatoren in bedrahteter Form ...
     
Elektrolytkondensatoren   ... als auch Elektrolytkondensatoren ...
     
Durchführungskondensatoren   ... und noch die Durchführungskondensatoren, die in das Gehäuse eingelötet werden und so eine HF-dichte Durchführung der Signale gewährleisten.
     
Filter und frequenzbestimmende Bauteile  

Dann sind da noch die Filterbausteine, der Quarz und der 80 MHz Quarzoszillator.

Für das alternative Ersatzfilter 455 KHz LTM455DW, mit abweichender Pinanordnung, gibt es noch einen Hinweis zu Einbau.

     
Trimmer, Potis und der Drehgeber   Neben Trimmern ist noch das Poti mit Schalter und der Drehgeber enthalten.

 

Insgesamt umfasst der Bausatz etwas über 180 einzelne Teile.

 

Vor der Bestückung wird die Platine vorbereitet. Dabei wird die Platine so an das Gehäuse angepasst, dass sie sich beim probehaften Zusammenstecken gut mit den Deckeln verbinden lässt. Das kann mit Schleifpapier auf einer ebenen Unterlage geschehen, dabei reichen wenige 10-tel Millimeter je Seite.  Für die Falze der Gehäuseteile werden Aussparungen vorgesehen.

 

Platine mit Aussparung für Gehäuse   Rechts unten lässt sich die Aussparung für den Gehäusefalz erkennen. Sie wird entsprechend an den beiden Seiten, diagonal gegenüber, herausgefeilt.

 

 

Als sinnvoll hat sich beim Aufbau erwiesen, dass zuerst die SMDs, auf der Rückseite bestückt werden, denn dann hat genügend Platz zum Verlöten dieser Bauteile. Eine Ausnahme ist der C2, er wird erst zum Schluss aufgelötet. Anschließend werden die bedrahteten Komponennten, wie Widerstände, Kondensatoren und Halbleiter bestückt. Zum Abschluss werden jetzt noch die restlichen Teile, die Filter, die Quarze und die Trimmer montiert. Bis auf den Mikroprozessor werden alle ICs direkt auf der Platine verlötet.

 

Rückseite mit SMDs bestückt   Die SMDs sind auf der Rückseite verlötet. 
     
IC8, der PLL-Baustein   Hier ist die Ausrichtung des IC8 dargestellt. Nach der Verlötung ist ein Kontrolle mit einem Mikroskop, mit etwa 20-facher Vergrößerung, sehr sinnvoll, um möglicherweise schlechte Lötstellen oder Kurzschlüsse zu erkennen.
     
TCXO und VCO   Rechts im Bild sieht man die Ausrichtung des 13 MHz TCXO's (oben) und des VCO's (rechts unten).
     
MAR8 im Eingang   MAR8, IC1, neben dem Streifenleiterfilter im Eingang des Empfängers. Der Pin des Eingangs ist schräg geformt und zeigt hier nach rechts zum Antennenanschluss.
     
MAR8 und AH1 im Sendeteil   Im Ausgang zeigt der Eingangspin des MAR8 nach unten. Oben folgt IC14, AH1, in Richtung Antenne.
     
Widerstände   Anschließend werden die Widerstände auf der Vorderseite bestückt...
     
Die Kondensatoren kommen dazu   ... und danach die Kondensatoren.
     
Fertig bestückte Platine  

Zum Schluss sind noch die Halbleiter, Filter und Quarze zu bestücken. Beim Quarz X1 ist besondere Vorsicht beim Einlöten angebracht, um einen Kurzschluss zwischen Gehäuse und Platine zu verhindern. Ein kleiner Papierstreifen, der bei der Lötung zwischen Quarzgehäuse und Platine gelegt wird, sorgt für den nötigen Abstand.

Die drei Trimmer C4 .. C6 sind wie im Bild links so einzubauen,dass die flachen Seiten gegeneinander zeigen. Dabei ist auch darauf zu achten, dass diese Bauteile ohne Abstand auf die Platine gesetzt werden.

     
Kondensator C2  

 Auf der Unterseite der Platine wird jetzt noch der SMD-Kondensator C2 parallel zu C3 (Bildmitte) eingelötet.

Die fertige PLatine wird erst nach der Inbetriebnahme mit dem Gehäuse und den Durchführungskondensatoren verlötet. Dadurch kommt man noch gut an die Bauteile heran, falls doch noch etwas geändert werden muss.

 

Nun ist der Aufbau der Platine soweit fertig und es kann über die Inbetriebnahme nachgedacht werden.

 

 

Nachtrag zum Einbau der Durchführungskondensatoren in das Gehäuse

 

Anriss für die Durchführungskondensatoren   Die Bohrungen für die Durchführungskondensatoren sind angerissen. Sie haben einen Abstand vom unteren Rand des Blechs von 12 mm und sind zueinander versetzt im RM 2,54 mm und etsprechend der Kontaktanordnung der Platine angeordnet.
     
Durchführungskondensatoren eingepasst   Die Bohrungen haben einen Durchmesser von ca. 2,2 mm.
     
Durchführungskondensatoren verlötet   Nun sind die Durchführungen verlötet.
     
Fertiger Gehäusewinkel   Der fertige Winkel kann nun mit der Platine verlötet werden. Sinnvoll ist es, ihn vorläufig nur an drei Stellen zu verlöten, fall doch noch mal etwas an der Platine gemacht werden muss. Die Platine hat dabei einen Abstand von 6 - 7 mm vom unteren Rand des Winkels. Dabei ist auf die Höhe des 7805 zu achten.
     
Gehäusewikel verlötet mit Platine   Die Durchführungen werden nun durch kurze Drahtstücke mit der Platine verbunden.

 

Das alternative 455 KHz Filter

Heute sind die noch fehlenden 455 KHz Filter eingetroffen. Doch die Freude dauerte nicht lange an, denn die Pinanordnung dieser Filter wich von der Ursprunglichen ab und das Filter konnte nicht so auf der Platine plaziert werden.

Bei genauerer Betrachtung stellte sich heraus, dass der Pin 1 des Filters F2 (LTM455DW) keine passende Bohrung auf der neuen Platine Vers. 4.1 hatte. Glücklicherweis ist an dieser Stelle noch keine andere Leiterbahn vorhanden, so dass hier, wo dieser Pin eigentlich kontaktiert werden sollte, ein Loch gebohrt werden kann, durch das dann dieser Pin durchgeführt wird. Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass er mit der Massefläche der oberen Bestückungsseite keinen Kurzschluss bildet. Aus diesem Grund sollte die Bohrung von beiden Seiten angesenkt werden. Jetzt lässt sich das Filter einfach in der Platine verbauen und verlöten. Nun muss nur noch der Pin 1 mit dem ursprünglichen Kontakt durch ein kurzes Stück Fädeldraht oder versilbertem Cu-Draht verbunden werden.

 

455 KHz Filter-Einbau   Pin1 (grün) ist der ursprüngliche Kontakt für den Pin 1 des Filters. Pin 1' (blau) ist der aktuelle Pin des alternativen Filters, hier muss die Bohrung, ca. 2 mm Durchmesser, eingebracht werden. Die blaue gewellte Linie stellt die neue Vebindung dar. Pin 2 (rot) ist der Ausgang des Filters und passt in die korrespondierende Bohrung.

 

 

Fehlerhafte Kontaktierung C34

Bas hat mitgeteilt, dass es einen kleinen Layoutfehler auf der Platine der Version 4.1, an einem der Pads von C34 gegeben hat. Fälschlicherweise wurden beide Anschlüsse des Kondensators auf Masse geroutet. Dies führt dazu, dass das CTCSS-Signal kurzgeschlossen wird und somit nicht funktioniert. Behoben werden kann dieses Problem, indem man am oberen Pad von C34 die vier kleinen Massebrücken entfernt.

 

Layoutfehler C34   Am rot umrandeten Pad von C34 müssen die vier Massebrücken entfernt werden.

 

 

 

Links:

   
Teil II   Teil II, 23 cm FM-Transceiver
Teil III   Teil III, 23 cm FM-Transceiver
     
Bauteilliste pdf  23 cm FM-Transceiver
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