ERICSSON COMPACT 9000 POCSAG-Steuersender

Versorgungsspannung

Die stabilisierte Versorgungsspannung von 25 V kann an der 3poligen SUB-D-ähnlichen Buchse auf der Rückseite des Geräts eingespeist werden. Masse ist der mittlere Anschluß, der auch auf dem Chassis liegt. +25 V ist am unteren Anschluß. Die Stromaufnahme beträgt ohne aktivierten Sender etwa 0,8 A, mit 30 W out etwa 3,5 A.

Alarme durch fehlende Signale aus dem Rack beseitigen

Durch die fehlende Beschaltung der Komponenten aus dem Rack treten folgende Alarme auf:

Diese Alarme lassen sich vermeiden, indem am 25-poligen SUB-D-Verbinder "RCU external bus" die Anschlüsse 12, 23 und 24 auf GND (Anschluß 20) gelegt werden. Die beiden Jumper in der linken hinteren Ecke des Steuersenders (RCU-Board) müssen zur Frontplatte hin gesteckt sein.

Alarme durch fehlende PA

Bei fehlender PA treten folgende Alarme auf:

Diese Alarme verschwinden nur, wenn die PA angeschlossen ist oder eine entsprechende Schaltung am RCU External Bus angeschlossen wird.

Falls keine PA vorhanden ist, gibt es die Möglichkeit, mit einem Mikrocontroller eine softwaremäße Nachbildung der PA zu erstellen. Ich habe eine solchen "Dummy" für die PA bereits entworfen und erfolgreich getestet. Hier ist die Beschreibung.

Frequenzeinstellung

Die Afu-POCSAG-Frequenz läßt sich in einem Menü einstellen, wenn vorher das Kanalraster auf 12.5 kHz umgestellt wurde (siehe Bedienung). Der Synthesizer rastet (bei meinem Exemplar) ohne Änderungen auch auf dieser Frequenz. Bei tieferliegenden Frequenzen ist eventuell ein Neuabgleich des VCOs erforderlich, wenn der Synthesizer nicht mehr einrastet. Dies wird durch den Alarm Exc synt unlock und eine rote LED auf der obersten Platine der Exciter Unit angezeigt.

Falls dieses Problem auftritt, gibt es hier noch einige Hinweise. Wer eigene Erfahrungen gemacht hat, soll diese bitte mir mitteilen.

Auf Sendung gehen mit dem Signal des Steuersenders

Bevor der Sender das erste mal getastet wird, sollten alle erforderlichen Einstellungen wie Frequenz, Kanalraster, Sendeleistung, Modulation usw. erfolgen. Eine Bedienungsübersicht ist auch verfügbar. Natürlich sollte spätestens jetzt ein Dummy-Load mit mindestens 30 W Belastbarkeit angeschlossen werden.

Zur erfolgreichen Inbetriebnahme muß die softwaremäße Blockade des Senders durch die Alarme beseitigt sein. Dann läßt sich der Sender testweise mittels TX-Knopf auf der Frontplatte auf Sendung schalten (TX drücken, Operate, PIN eingeben,TX drücken). Der Sender befindet sich jetzt für 10 Minuten im "LOCAL" Modus. Dies bedeutet, dass die Sendedaten nicht mehr vom BSC genommen werden, sondern über das Frontpanel eingestellt werden können. Relevant ist dabei nur das "MDL"-Bit. Mit einem SSB-Empfaenger kann man jetzt das Signal einwandfrei identifizieren und zwischen 0 (fo+4 kHz) und 1 (fo-4 kHz) umschalten. Der Sender kennt keinen "unmodulierten" Zustand, da die Modulation durch die digitale Frequenzaufbereitung quasi mit "Gleichspannungskopplung" durchgeführt wird. Der "LOCAL"-Zustand hält nur 10 Minuten nach der letzten Bedienung des Frontpannels. Danach wird automatisch wieder auf den normalen Modus geschaltet, bei dem die Daten von der BSC kommen oder extern eingespeist werden nach untenstehender Beschreibung.

Abstimmung des Eingangsfilters der PA

Das Eingangsfilter der PA besteht aus einem 3kreisigen Helixfilter (unter einem Blechdeckel). Im Orginalzustand sperrt das Eingangsfilter unterhalb 440 MHz. Es läßt sich allerdings auf das Amateurband (zumindest im oberen Bereich) umstimmen.

Wichtig: Bei einigen Sendern sind nach dem Abgleich des Helixfilters Nebenaussendungen aufgetreten. Es ist daher unbedingt erforderlich, nach dem Abgleich auf maximale Leistung das Signal in einem breiten Frequenzbereich (mind. +/-100 MHz um die Sendefrequenz herum) mit einem Empfänger oder Spektrumanalysator zu kontrollieren und ggf. den Filterabgleich auch auf minimale Nebenaussendungen zu optimieren. An Standorten mit terrestrischen TV-Empfang kann sonst durch Nebenaussendungen TVI auftreten!

Weitere Hinweise zum Filterabgleich

Einspeisen der POCSAG-Modulationsdaten auf der RCU-Platine

Von der BSC-Platine (unten) werden die Modulationsdaten auf einem symmetrischen RS422-Bus an die RCU (oben) übertragen:

Auf der RCU-Platine sitzt ein SN75175 (4fach Pegelwandler RS422 nach TTL), der diese vier Signale wieder auf TTL-Pegel bringt. Anschließend werden die Signale auf einen Multiplexer 74HC157 geschaltet. Dieser Multiplexer nimmt im Normalbetrieb die Daten vom BSC, und im "LOCAL"-Zustand die Bits von der RCU (siehe oben) und reicht sie an die Exciter Unit weiter.

Bild der RCU-Platine (161 kB) (Exciter-Unit ist auf dem Foto demontiert)

Die Einspeisung einer Modulation kann erfolgen, wenn die Verbindung zum BSC gekappt wird und die Daten in diesen Pfad eingespeist werden.

Achtung: Diese Änderungen erfordern etwas Geschick und sollten nicht von ungeübten Bastlern durchgeführt werden. Jeder macht den Umbau auf eigene Gefahr!

Der Ausbau der Exciter Unit ist zur Durchführung des Umbaus nicht unbedingt nötig, aber empfehlenswert, um besser an den Multiplexer heranzukommen. Diese beiden sandwichartigen Platinen sind auf der linken Seite mit zwei Schrauben am Gehäuseboden angeschraubt, die rechte Seite ist nur auf eine Pfostenleiste gesteckt. Somit kann nach dem Lösen von zwei Schrauben der Exciter-Sandwich komplett von der RCU-Platine abgenommen und nach hinten weggeklappt werden. Die Koaxialleitung zum Referenzoszillator kann ggf. ausgesteckt werden, wenn das Kabel zu kurz ist (SMB-Rastverbindung, nur ziehen).

Es erscheint mir am besten, wenn die Pins 2, 11 und 14 des Multiplexers 74HC157 vorsichtig von der Leiterplatte abgelötet werden, um den Pfad aufzutrennen. Z. B. kann man die entsprechenden Beinchen mit einer feinen Nadel während dem Erhitzen vorsichtig von der Leiterplatte hochbiegen. Ein Durchkratzen von Leiterbahnen ist wegen dem dicken Lötstopplack etwas problematisch. Falls ein IC-Bein abreißt, kann man immer noch den kompletten 74HC157 austauschen.

Dann werden dünne (wirklich dünne) Litzen an die hochgelöteten IC-Pins angeschlossen. Es darf keine Verbindung mehr zum Pegelwandler SN75175 mehr bestehen, da sonst mehrere Ausgänge parallel geschaltet werden (ggf. nachmessen!). Empfehlenswert ist eine Zugentlastung und die Verwendung geschirmter Litze.

Direkt neben dem Flachbandkabel zum BSC liegen zwei SN75175. Der zur Rückwand gelegene ist der Pegelwandler für die Modulationsdaten. Hier finden sich hilfreiche Meßpunkte, um die Trennung des Pfades am Multiplexer zu kontrollieren.

Falls die POCSAG-Daten über eine externe Buchse eingespeist werden, sollte zumindest die PTT-Leitung mit einem Pull-Up-Widerstand von 10 kOhm nach +5 V versehen werden, da sonst die PTT wilde Zustände annehmen kann. Es ist empfehlenswert, diesen Pull-Up-Widerstand im Sender unterzubringen und dort an +5 V anzuschließen, da sonst bei Abschaltung der Ansteuerung (RPC-Karte) der Sender getastet wird.

Alternative Methode zur Einspeisung des Datensignals nach DG9OBU

Das POCSAG-Signal kann alternativ auch auf der BSC-Platine eingespeist werden. Vorteil davon ist, daß die RPC-Karte ohne Schirmung oberhalb der BSC-Platine eingebaut werden kann und der Umbau vielleicht etwas einfacher ist. Diese Methode wurde von Marc, DG9OBU ausgearbeitet und wird auf seiner Homepage beschrieben. Dieser Umbau wurde von mir nicht getestet, scheint aber zu funktionieren.

Woher das POCSAG-Datensignal nehmen?

Für die Erzeugung des Datensignals kann die RPC-Karte von Klaus Hennemann, DL3KHB sehr gut verwendet werden. Das Datensignal (MDL) kann dort direkt von PIN 7 des 80C552 abgenommen werden. PIN 7 ist auch mit dem rechteckigen Prüfpad TXD verbunden. Das Data-Enable-Signal MDE hat Klaus extra für den COMPACT9000 zur RPC-Software hinzugefügt. Das Signal steht seit Firmwareversion 2.0pre13 an P1.4 (T2) (Pin 20) des 80C552 zur Verfügung. Hierfür nochmals herzlichen Dank an Klaus.

Mit der RPC-Firmwareversion 2.2pre2 habe ich die Taktgenerierung nochmal getestet - sie funktioniert einwandfrei. Auch die Erzeugung einer Präambel als Testsignals ist zwischenzeitlich möglich. Dazu wird mit dem "scc calib 1200"-Befehl auf der RPC-Karte der Sender eingeschaltet. Mit "scc calib 0" wird der Sender wieder abgeschaltet.

Das PTT-Signal kann direkt vom Ausgang der RPC-Karte an der 5poligen Buchse abgenommen werden.

Generierung eines Data-Enable-Signals aus beliebigen POCSAG-Quellen

Es ist mit wenig Schaltungsaufwand möglich, aus dem POCSAG-Daten-Signal (TXD) ein brauchbares Data-Enable-Signal (MDE) zu generieren. Dabei löst jede Flanke der POCSAG-Daten für einige Mikrosekunden einen LOW-Impuls aus, der als MDE-Signal verwendet werden kann. Wenn mehrere gleiche Daten-Bits aufeinander folgen, wird kein MDE mehr ausgelöst. Es ist unklar, ob diese Art des MDE-Signals für den COMPACT9000 optimal ist, es scheint aber zu funktionieren.

Der 74HCT221 enthät zwei Monoflops, die entweder von einer positiven oder negativen Flanke des POCSAG-Daten-Signals getriggert werden. Diese Schaltung kann ggf. auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden. Ergänzend zum Schaltplan sollte noch ein Abblockkondensator mit 100 nF zwischen +5 V und Masse geschaltet werden. Zum Test der Schaltung kann ein Rechtecksignal mit einigen kHz am Eingang eingespeist werden. Am MDE-Ausgang sollten dann bei jeder Flanke kurze LOW-Impulse anstehen. Mit dem Oszilloskop kann man diese bei entsprechender Zeitauflösung erkennen. Empfehlenswert ist die Triggerung des Oszis auf das Rechtecksignal. Eventuell kann die Qualität des POCSAG-Signals durch eine Optimierung der Zeitkonstante des Monoflops verbessert werden. Es sollten dann die Zeitkonstanten beider Monoflops immer gleich gewählt werden.

Ein Nachteil dieser Schaltung ist , daß Spikes auf dem Datensignal unweigerlich zu irregulären Data-Enable-Signalen führen und dadurch die Bitfehlerrate in die Höhe treiben können. Eine direkte Erzeugung des Data-Enable-Signals ist auf jeden Fall eleganter.

Inbetriebnahme der Sendeverstärkers mit HF-Ansteuerung an der SMB-Buchse

Wenn der Senderverstärker (Driver Unit) bei blockiertem oder defektem Digitalteil verwendet werden soll, müssen diverse Umbauten erfolgen. Damit wird die PA auf "Dauersendung" gebracht. Da die Frequenzaufbereitung dauernd läuft, muß die Senderendstufe in den Sendepausen unbedingt abgeschaltet werden, um unerwüschte Aussendungen zu vermeiden.

Für den Einsatz als Amateurfunk-POCSAG-Sender darf diese Änderung nicht vorhanden sein.

Auf der Stromversorgungsplatine muß jeweils das Drain (einzelner Pin) der beiden SS123-Transistoren (Markierung SAs) hochgeloetet werden. Der Transistor 3F (BC857) hat einen 47 KOhm-Vorwiderstand. Zwischen dem Stecker zur RCU-Platine und dem Vorwiderstand muß aufgetrennt werden. Wenn man das freie Ende des Widerstands auf Masse legt, geht die PA auch mit blockiertem Digitalteil.

Wenn die PA aktiviert wird, kann die Leistungeinstellung im Display verwendet werden. Natürlich braucht man dazu die PIN:
9000. Damit sind alle Menüs zugänglich

Bei Ansteuerung mit 20 mW vom Meßsender hat sich eine Ausgangsleistung von knapp 30 W ergeben. Diese Leistung wird auch ungefär mit der eingebauten Frequenzaufbereitung erzeugt.

Belegung des Steckers am Flachbandkabel der PA:

---------- Geräterückwand
X     25 V
X     25 V
X     25 V
X     Steuerspannung fuer Sendeleistungsregelung (2 ... 4 V)
X     8 V
X     auf Stromversorgungsplatine nicht belegt
X     Analog-Steuerausgang PA - Funktion nicht geklaert
X     - " -
X     VSWR vorlaufend (gepufferte Gleichspannung)
X     VSWR ruecklaufend (gepufferte Gleichspannung)
--------- Gerätefront


02.06.2002 (c)  Martin Kuhn, DL3SFB
Alle gemachten Angaben sind ohne Gewähr und dürfen ausschließlich zum Einsatz im Amateurfunk verwendet werden.