Petyaművek

 

 

A volt Matávos RLL terminál átalakítása

 

Az alábbi képen látható rádiófrekvenciás egységet a '90-es évek közepe táján használták olyan helyeken

 - főleg  kisebb településeken - ahol a vonalas telefont már nem volt gazdaságos kiépíteni.

Ezzel a 900MHz-en működő duplex rendszerű  modullal és a hozzá kapcsolódó beltéri egységgel

együtt alkotta a rádiós Matáv vonalat(Radio in Local Loop). Ezt a rendszert 2001-2002 táján felváltotta a GSM

 telefonokra épülő változat. Minthogy ezek a modulok is jelentős mennyiségben

maradtak közkézen, megfelelőnek találtam egy kis átalakításra...

 

Az átalakított változat

A bevezetőben már említett és a képen is látható fekete alumínium dobozban rejlő rádió tulajdonképpen egy az NMT450-es technikához hasonló megoldású analóg hangátvitelt alkalmazott, ezért szinte minden belső része felhasználható.

Az analóg hangátvitel lehallgathatóságot eredményezett, ezért később egyre több helyen titkosító áramkörrel együtt használták, amit a külső főpanelra csatlakoztattak. Mindezek ellenére amíg működött - ugyanúgy mint a 06/60-as - és akiknek lehetőségük volt belehallgatni ebbe a 920-935MHz közötti frekvenciatartományba, ott más magánbeszélgetésein számos érdekes információt lehetett elcsípni :).

 

A műszaki részre áttérve: célszerű kiindulni az áramkör "lelkéből" ami nem más mint a VCO, szintézer és adókeverő, ld. alábbi képen. Minthogy telefon duplex működésű így a rádió rész is az, a duplex távolság pedig: 45MHz.

A VCO és az adókeverő a két leárnyékolt rész alatt helyezkedik el a panelon, itt jön létre a vétel lokáljele és a végfok meghajtójele is.

TX fokozatok, VCO, Szintézer

Részletezve a működést: a VCO 960 - 1050MHz-es tartományban hangolható, a hangolófeszültséget nem közvetlenül az MC145158 állítja elő, ezt a feladatot az AATP jelű IC végzi. Szintén ebben az IC-ben van az előosztó, és egy 8-as referencia osztó is, ezenkívül itt történik az adási frekvencia előállítása amit egy belső keverő végez.

Az adási frekvencia (fa = fVCO - 159MHz) eredményeképpen jön létre. A 159MHz-es jelet az adókeverőhöz, egy belső fixen programozott PLL szolgáltatja - ez frekvencia az IC 39. lábán mérhető. Az modulációt a szintén itt hozzák létre és nem a "központi" VCO-ban. Az AATP-ben lévő adókeverő kimenőjelét két szűrő (K01),valamint további erősítőfokozatok követik.

A többnyire Koreai gyártmányú 15J04 típusjelű végfok modulról szintén nincs semmi információ, az biztos, hogy megfelelő előfeszítés mellett (Max 7V-ot, nem ajánlott túllépni, Ut=12V) maximálisan kb. 8-10W RF teljesítmény leadására képes.

  Az eredeti panel

Ami még a fenti rajzon helyet kapott az antennaváltó és a referencia oszcillátor (TCXO 16.800MHz). Az antennaváltó az általában használt megoldású, a vételoldalon két darab söntölő diódát tartalmaz a nagyobb adóteljesítmény miatt. Az antennaváltó kis panelkája a duplex szűrő helyén - tetején - kapott helyet, ld. lentebbi fényképet.

A referencia oszcillátor pedig tulajdonképpen egy igen jó stabilitású hőmérséklet kompenzált kvarcoszcillátor, ezért általam igen kedvelt típus, valószínűleg még egy 2,4 GHz-es PLL-hez is jó volna.

A teljes vevő rész

A vétel oldal lényegesebben egyszerűbben van kivitelezve, egyrészt azért mert egyszer-transzponált rendszerű. A vett jel szintjét egy kiszajú előerősítő tranzisztor fokozza "10E".

 

Ezután van egy nagyon lényeges változtatás: Az eredeti állapotban itt következik egy "K02" szűrő, ezt a szűrőt a szimplex üzem miatt ki kell venni.  Helyén célszerűen egy hangolt kört lehet kialakítani a tranzisztor kollektorán, a vevő keverőbe pedig egy párhuzamos hurkon keresztül mehet be a jel. Ez kellő szelektivitást létrehozza - bár nem olyan jót mint a rezonátor.

A keverőt két a "MH" jelölésű BFR93 alkotja, az I. KF pedig (fVCO - fRX = 114.000MHz).

A demodulátor a Motorola egy célspecifikus áramköre a D64W-8, erről persze szintén nincs bővebb információ. Az mindenesetre biztos, hogy ez egy programozható PLL-demodulátor. A használni kívánt KF. értéket a mikrovezérlő állítja be. A szükséges paramétereket az eredeti mikrovezérlő vezérlésének "klónozásával" sikerült megfejteni.

A demodulátor tehát tartalmaz egy PLL áramkört, a VCO hozzá viszont kívülről csatlakozik. Referencia jelként a 16.8MHz-ből leosztott 2.1MHz szolgál. Az RSSI kimenet feszültsége vett jel nélkül 0,75 - 0,85V között van, ami nagyobb térerőre 1,8V-ig is emelkedhet, ez felhasználásra került a zajzár vezérléshez.

A végleges belső elrendezés

A legfőbb változtatás a mikrovezérlő és a hozzá kapcsolódó zajzár és mikrofon áramkör: A fenti képen látható kis beépített panel végzi az összes beállítási és vezérlési feladatot. A mikrovezérlő az általam gyakrabban használt DS89C430 PLCC változata, a jobb helykihasználás végett. A kapcsolási rajza az alábbi rajzon látható:

A vezérlő áramkör

A mikrovezérlőhöz nem használtam foglalatot, de célszerű a DS89C430-et itt is foglalatba helyezni, annak ellenére, hogy a programozáshoz nem kell eltávolítani.

A kontroller panel széle felé eső kivezetései a kijelzőhöz csatlakoznak a szalagkábelen keresztül, valamint a szintézert és a demodulátort programozza fel a részben közös adatvonalon. A DS89C430/6. lábán történik az SQ jel érzékelése, melyet az LM393 komparátor határoz meg az RSSI jelszint segítségével. Ugyanakkor lehetőség van a zajzár érzékenységének állítására is a 36.-39. lábakon keresztül.

A vételnek megfelelő hangfrekvenciás zajzárazást nem egy diszkrét tranzisztor végzi, hanem a DS1804 digitálisan szabályozható potenciométer, egyúttal ezen keresztül állítható a hangerő  is.

 

A mikrovezérlő mellett helyet kapott még az LM324 műveleti erősítő, feladata a hangfrekvenciás végfok meghajtása, a mikrofon jelének erősítése, határolása és a végfok modul előfeszítéséhez szükséges feszültség is itt áll elő, attól függően, hogy a DS89C430/27.-28. lábán milyen vezérlést kap. Az adás/vétel váltást természetesen a mikrovezérlő végzi a "központi" VCO átprogramozásával, ehhez szükséges PTT bemenet a 8.-láb.

A kiegészítő panel bekötéseit az alábbi fénykép mutatja. Az eredeti vezérlő áramkör alkatrészeit célszerű leszedni a panelról, ugyanis sok olyan ellenállás van rajta ami felhasználható a kiegészítő panelon.

A kiegészítő panel bekötései

Az átalakítás fő szempontja a "fekete dobozok" egymás közötti tökéletes kommunikációja volt, ezért programban megvalósított lehetőségek a következők:

  • A 10db egymástól 200KHz-re lévő csatorna (a frekik nem publikusak)

  • 3db kimenő teljesítmény fokozat, zajzár érzékenység (0, 100mW, 5W, 8-9W)

  • Zajzár érzékenység 5 fokozatban.

Az előlapon látható három nyomógomb funkciója: UP / DOWN / FUNC

Alapállásban a hangerőt lehet állítani az UP/DOWN gombokkal 25 lépésben.

A FUNC gomb egyszeri megnyomásával a csatornát lehet állítani: (Kijelzőn F: 0-9),

másodszori megnyomásával az RF teljesítmény szabályozható: (Kijelzőn P: 0-3),

harmadszor zajzár érzékenység: (Kijelzőn C: 0-4)

A FUNC nyomógomb hosszan: zajzár kinyitása.

 

A DS89C430-ba betöltendő programot a sárga ikonra kattintva lehet letölteni, amit például az AUDIO+stb. részben található programozóval lehet az IC-be betölteni. PIC hex fájl

Tápellátás, a kezelő felület és a HF végfok

A tápellátást, a 25-pólusú csatlakozó bekötését, valamint az eredeti hangfrekis végfokot mutatja az utolsó összefoglaló rajz. Itt kapott helyet a kijelző, és a gombok bekötése is.

A 74164 shift regisztert célszerű a kijelző hátuljára felforrasztani, hiszen ennek a kijelzőhöz csatlakozó vezetékek számának a csökkentése a fő célja.

Végezetül annyit még, hogy ezek a 900MHz-es egységek tökéletesen alkalmasak a legkülönbözőbb kisebb nagyobb távolságú hangátvitelre, a csatornákhoz választott frekvenciák kívül esnek a GSM telefonok sávján.

A nálam elkészült példányok most egy PMR CH2/CH8 keresztcsatornás átjátszó - később erről is lesz szó - hangátvitelét valósítják meg.

678

150mW, FM-es rádió a 23cm-es sávra

Igazából ez a készülék egyfajta kísérletképpen jött létre az 1150 - 1350 MHz-es frekvenciatartományban való kommunikáció kipróbálásához, amelyből aztán véglegesített formájában a képen látható "telefonpótló" lett.
Ezen a frekvencián már nem csekélynek mondható adóteljesítménnyel, és egy reflektorfalas antennával
 zajmentes minőségben sikerült áthidalni a tervezett 5Km-es távolságot. Ezenkívül némi kiegészítéssel
akár adatátviteli célokra is alkalmassá tehető....

 A végső formában, a régebbi rádiós matáv-telefon

dobozába beépítve ("fekete doboz")

A fenti képen látható "kütyü" külsejét tekintve tulajdonképpen egy Alcatel One Touch Max mobiltelefon tasztatúra részéből, valamint az előzőekben már ismertetett rádiós matáv telefonvonal, RF- egységeit tartalmazó dobozába került beépítésre.
Az eredeti áramkör 920 és 935 MHz között üzemelt, így annak az áthangolása 1200 MHz-re szinte lehetetlen, tekintve már csak eleve a szűrőket és a végfok modult is. Azonban mint ismert ingyenes mintaként rendelhetők már olyan nagyfrekvenciás áramkörök (kiszajú erősítők, keverők, VCO egységek, ...stb.) amelyek segítségével akár házilag is össze lehet hozni egy ilyen rádiót, nemcsak FM-re, hanem SSB-re is akár.

 

Bemeneti egységek (Front-End)

 

A bemeneti része a rádiónak mondhatni a szokásos, a BA479 diódákkal felépített diódás antennaváltó. Ezt egy viszonylag egyszerű 2-fokozatú adórész követ, (aktív elemeit a rajzon, zárójelben szereplő gyártótól lehet rendelni) az MMG3002-MMG3003 tranzisztorok maximálisan kb. 200mW RF-teljesítmény leadására képesek, ezt 150mW-ig sikerült is kihasználni (21dBm). Egyszerűsíti a megépítést, hogy a tranzisztorok ki/bemenetei gyárilag 50Ω-ra illesztettek.

A vevő bemeneti részét tekintve, az már kicsit "nehezebb ügy", ugyanis a bemeneti hangolt körök kialakítása elég nehézkes, még ennél is nagyobb precizitást igényelt volna. Ezért került alkalmazásra egy beltéri egység (Panasonic KL-4068) bemenő fokozata (a rajzon szaggatott vonallal bekeretezve, a lentebbi képen a zöld panel). A kis modul két előerősítő tranzisztort tartalmaz: az eredeti AT41586 és egy általam kicserélt MBC13900 kiszajú tranyót. A második tranzisztor kollektora csatlakozik a két induktív csatolásban lévő hangolt körre. A két varikappal hangolt rezgőkör mint kiderült elég nagy szelektivitást biztosít.

A keverő egy MAX2681 típusú, 6 kivezetéses SMD mixer IC gyári adatlap szerint 2.4 GHz-ig használható.

A teljes RF panel

A vevő végeredményben háromszor-transzponált. Az I. KF frekvencia 41,450 MHz, a második 10,7 MHz amit a S042 állít elő a 30,75 MHz-es lokáljel segítségével (3 x 10,25Mhz). Mivel a kis szerkentyű FM-re lett kitalálva ezért a jól bevált MC3361 FM KF+demodulátor került alkalmazásra. Az MC3361 (KA3361) elvégzi a szokásos 450 KHz-re keverést, NBFM demodulátort tartalmaz, a zajzár kimenete az SQ. A keverők lokáljelét a 10,250 MHz -es kvarc szolgáltatja, egy 74F04 típ. TTL áramkörben berezgetve, a szűrést és a háromszorozást a 470nH-s transzformátorok végzik a megfelelő kapacitással.

 A KF-fokozatok, FM-demodulator

A VCO, szintézer, buffer fokozatok szinte teljes egészében az alábbi rajzon megtalálható, áramkör specifikus alkatrészekből állnak, felhasználásukkal hangolásmentesen átfogható az 1150 - 1350 MHz-ig terjedő frekvenciatartomány. A VCO-t a MAX2754 alkotja, minimális külső alkatrészt igényel és rendelkezik moduláció bemenettel is. A szintézer TRF3750 (texas) és a hozzá tartozó 16,800 MHz-es referencia oszcillátor VCTXO ami abból a bizonyos "matáv fekete dobozból" került kitermelésre. Felhasználásra került még egy VCO-buffer fokozat is MAX2472 ami a MAX2754 kimenetének kb. -5dBm-os jelét kb. 1..3dBm-ra erősíti és elég nagy elválasztást biztosít a VCO felé.

VCO, szintézer, és VCO-buffer

És ami az egész "bazárt" működteti egy 89C420 típ. mikrovezérlő. Gyakorlatilag az adóvevő összes alkatrésze a képeken látható két panelen helyezkedik el, ez utóbbin a μC, valamint a hangfrekvenciás és fesz. stabilizátor IC-k.

A DS89C420-ba került szoftver végleges verziója letölthető, a program tudását nem szeretném nagyon részletezni: 6db menüpontot tartalmaz, freki beírás, shift, scan, micvol, hangerő, és még egyéb kiegészítések...ki kell próbálni! PIC hex fájl

A vezérlő áramkör

Mint már említettem a mikrovezérlő látja el az összes vezérlési feladatot, úgymint: a  szintézer felprogramozását, kijelző vezérlését, bemenőkör hangolását, a moduláció és vételi hangerő beállítását, valamint a zajzár funkciókat is. A DS89C420 mikrovezérlő P0-ás és P2-es portjai lényegében a kijelző panel (alcatel HD1), és a szintézer kommunikációjára szolgál. Az RST, TXD0, RXD0, valamint az EA, a kontroller felprogramozására szolgáló bemenetek, így a program betöltés céljából nem szükséges kivenni az IC az áramkörből.
A P1.0 - P1.2  lábon keresztül a μC a DS1802 digitális potenciométert programozza fel, segítségével lehet állítani a löket, valamint a vételi hangerő nagyságát.
A P1.3 - P1.7 vezérlő kimenetek, nevezetesen a TXV, RXV a vevő ill. az adórész tápfeszültségeinek bekapcsolása, az SQ (zajzár), billentyű beeptone (piezo rezonátor), és a PTT bemenet.
A P3-as port egy részével egy egyszerű 6-bites  DAC átalakító van készítve, ezen keresztül hangolhatók az RF-bemenő körök.

Említést érdemel még az LM386 hangfrekvenciás végfok, és a TL084 műveleti erősítő ez utóbbi egy része a mikrofon jelének erősítésére, szűrésére, valamint az előbb említett U-rf hangoló-feszültség előállítására szolgál.

A mikrovezérlő és hangfrekis á.k.

Végül ami még fontos lehet a kijelző, a lentebbi képen látható, típusa Alcatel HD1. Bár a doksi elég hiányos ennek ellenére sikerült kideríteni a karakter generátorának (az a fekete pötty az LCD felett) a típusát (SED1235), így jól felhasználható ilyen kijelzési célokra. Egyébként pedig utánanézve hasonló, boltban kapható LCD kijelzőknek, árát tekintve nem mondhatni igazán olcsónak.


Az LCD kijelző
 A kis-kőháti, HG9BUA jeladó vétele közben

Az vevőrész behangolásánál mindenképp szükség lehet egy szignálgenerátorra, amit pl. egy távolabb elhelyezett kvarcoszcillátor valamelyik harmonikusával lehet megoldani. Az én lakóhelyemről elég jó a "rálátás" a bükkre, így az  1296.900 MHz-en működő jeladó segítségével tökéletesen sikerült behangolni a bemenetet, és az antenna építést is megkönnyítette.
 

Ami még a fényképről lemaradt a képen látható vékony panel másik oldalán található érintkezősor bekötése a következő: