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Eckarts Lehrstunde aus Funk 04/1998
Thema: Der Anschluss des
Packet-Controllers an den Transceiver
OM Horst Hartlmeier, DF5SQ, aus Stuttgart fragte nach, ob ich ihm beim Anschluss seines
TNC an den Transceiver mit etwas Theorie helfen könnte. Da auch bei den OMs im
Ortsverband immer wieder ähnliche Probleme auftreten, soll diesmal die Lehrstunde über
den Anschluss eines Packet Radio Controllers erfolgen.
Die Packet Radio Hardware
Die Ausrüstung zur Durchführung von Packet Radio ist recht preiswert. Außer einer
einfachen FM-Funkstation für das 70-cm-Band und einer vertikal polarisierten Antenne
benötigt man einen Computer und einen Packet Radio Controller (TNC oder Modem).
Bild 1: Die
Packet Radio-Station besteht aus einem Computer, dem Terminal Net Controller (TNC) und
dem Transceiver für 70 cm
Es gibt hierbei zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren. Bei der
reinen Softwarelösung benötigt man nur ein sehr einfaches, billiges Modem. Ein Modem
(Modulator - Demodulator) wandelt die vom Computer kommenden Signale in Töne um und
umgekehrt. Die Kodierung und Dekodierung der Signale wird vom Computerprogramm
übernommen. Bei der Hardwarelösung (Terminal-Net-Controller, TNC) wird die
Signalaufbereitung vom TNC durchgeführt.
Ein einfaches Modem kann man selbst bauen oder für zirka 100.- DM fertig kaufen. Es
hat häufig die Größe nur eines SUB-D-Steckers, wie er an der seriellen
Computerschnittstelle benötigt wird. Es braucht keinen Stromanschluss, sondern bezieht
ihn direkt von der Schnittstelle aus dem Computer. Ein TNC kostet etwa dreimal so viel.
Allerdings kann man bei entsprechender Auslegung des Terminalprogrammes den Computer für
andere Programme benutzen, während im Hintergrund der TNC die Verbindung aufrecht hält.
Noch einen weiteren, wichtigen Vorteil hat ein TNC. Beim Betrieb des Computers mit dem
Betriebssystem Windows gibt es Probleme bei Verwendung nur eines Modems. Das Programm muss
nämlich dann auch die Signale mit entsprechender Baudrate erzeugen und diese über die
serielle Schnittstelle (COM-Schnittstelle) zum Modem leiten. Bei Windows aber werden die
Schnittstellen vom System verwaltet und dadurch gibt es Probleme beim Aussenden der
Packet-Signale.
Anders ist dies bei einem TNC. Der TNC hat einen eingebauten Controller mit einem
Prozessor und einem Programm, das die Signale selbst erzeugt, also hinter der seriellen
Schnittstelle. Über die serielle Schnittstelle werden dann nur noch die Texte selbst und
Steuerzeichen übertragen, die aber nicht zeitkritisch sind.
Die Installation
Das Modem oder der TNC für 1200 Baud oder 9600 Baud wird an einer seriellen
Schnittstelle (meist COM 2) des Computers angeschlossen. Der Ausgang des Modems wird über
drei Leitungen mit dem Funkgerät verbunden. Für den Empfang benötigt man das NF-Signal
entweder direkt am Demodulatorausgang (bei 9600 Baud) oder einfach am Lautsprecherausgang
(bei 1200 Bd).
Bild 2: Die Verbindung Modem
– Transceiver
Zum Senden muss man eine Verbindung vom Modulatorausgang zum Mikrofoneingang und zur
Sende-Empfangsumschaltung (PTT) herstellen. Für den Empfang bei 1200 Baud kann man den
Lautsprecherausgang benutzen. Bei 9600 Baud ist ein spezieller NF-Ausgang am Transceiver
notwendig. Ältere Transceiver kann man nachrüsten. Umbauanleitungen gibt es für die
meisten Geräte über den Hersteller des TNCs oder in den Packet Radio-Mailboxen. Moderne
Transceiver haben einen solchen Datenausgang. Eine übliche Beschaltung ist in Bild 3 zu
sehen.
Bild 3: Übliche Beschaltung für den Anschluss eines TNCs oder MODEMs
an den Transceiver
So einfach es sich anhört, diese drei Verbindungsleitungen
herzustellen: die Schwierigkeiten stecken im Detail. OM Horst, DF5SQ, schickte mir eine
Skizze aus seinem Handbuch des Transceivers und den Angaben zu seinem µ-Modem. Er hatte
es erkannt: Genau die Angaben benötigt man. Deshalb wird man normalerweise kein fertiges
Kabel dafür kaufen können, denn die Ausgänge der Transceiver sind nicht genormt und
auch bei den Modems/TNCs gibt es Unterschiede. Was wird nun wo angeschlossen?
Bild 4: Für den Anschluss des TNC an den Transceiver benötigt man die
Handbuchauszüge für die Steckerbelegungen
Prinzip: Das NF-Signal des Empfängers, also der Lautsprecher- oder
Kopfhörerausgang (besser noch ein externer NF-Ausgang, der nicht über den
Lautstärkeeinsteller geht) muss an den NF-Eingang des TNCs oder Modems angeschlossen
werden. In diesem Beispiel müsste man also den Mittelpin des Lautsprechersteckers (Audio
Out im oberen Bild) an den Pin1 des µ-Modems (RX-Audio) anschließen. Die Masseleitung
(-) wird dann an Pin4/5 Ground angeschlossen.
Umgekehrt muss der NF-Ausgang des Modems zum Mikrofoneingang des Transceivers geleitet
werden. In diesem Beispiel verbindet man also Pin2 des µ-Modems (TX-Audio, Mike-Eingang)
mit dem Mittelpin des Mikrofonsteckers Audio des IC-T7E. Hier aber verbindet man die
zweite Leitung des Mikrofoneingangs nicht mit Masse, sondern mit dem PTT-Ausgang des
Modems (hier Pin3). Intern im Mikrofonstecker muss man nun noch den Widerstand (hier 33 kW ) einbauen, damit die vom Modem gelieferte Gleichspannung die PTT
des Senders über den Mikrofoneingang steuern kann. Dies macht man so bei den meisten
Transceivern, um mit einer Leitung für Mikrofon plus PTT auskommen zu können.
Damit ist der Anschluss fertig. Vier Leitungen werden also benötigt: NF-In, NF-Out,
PTT und Masse.
Bild 5: Prinzip zur
Übertragung von zwei Signalen über eine Leitung
Um mit zwei Leitungen plus Masse auszukommen, wird eine Leitung für zwei Signale
genutzt. Das Prinzip ist folgendes. Wenn eines der Signale eine Gleichspannung ist (zum
Beispiel für PTT) und das andere Signal ein Wechselspannungssignal (hier die beiden Töne
vom Modem), dann kann die Trennung über Kondensatoren und Widerstände gemäß Bild 5
erfolgen. Das Wechselspannungssignal wird von A nach B über die beiden
Koppelkondensatoren geleitet. Kondensatoren lassen Wechselstrom durch.
Legt man am Punkt C eine Gleichspannung an, kann diese über den Widerstand, die
Leitung und den zweiten Widerstand zum Punkt D gelangen. Die Kondensatoren lassen die
Gleichspannung nicht durch, die Widerstände ja. Die Widerstände müssen nun so groß
sein, dass das NF-Signal dadurch nicht nennenswert belastet wird aber so klein sein, dass
genügend Strom für die PTT-Steuerung fließen kann. Dieser Widerstand wird entweder vom
Hersteller des Transceivers angegeben oder man muss etwas experimentieren. Man beginnt mal
mit 47 kW und testet, ob die PTT funktioniert. Wenn nicht,
verkleinert man diesen Wert in großen Schritten. Es kommt nicht genau darauf an. Der
Widerstand sollte aber größer sein als die angegebene Impedanz des Audioeingangs, hier
zum Beispiel größer als 2 kW . Von ICOM wird 33 kW empfohlen.
Übrigens: Dieses Prinzip wird auch angewendet, wenn ein UHF-Vorverstärker über die
Koaxleitung mit Spannung versorgt werden soll oder zur Umschaltung von vertikaler auf
horizontale Polarisation beim Rundfunk-Satellitenempfang. Hierbei werden die Widerstände
durch Hochfrequenzdrosseln ersetzt. Das Prinzip aber ist gleich.
Leichter hat man es da bei dem modernen VHF-UHF-Transceiver TM-V7E von Kenwood, zu dem
OM Klaus, DB1KMR aus Aachen Fragen hatte. Der Transceiver hat einen separaten DATA-Ausgang
für diese Packet-Signale, Bild 6). Dazu gibt es im Sonderzubehör einen passenden Stecker
(PG-5A) mit einem Stück Kabel und man braucht nur noch den TNC-Stecker anzulöten. DB1KMR
berichtete, dass man beim TNC-Hersteller SYMEK sogar einen fertigen Stecker dazu kaufen
kann. Das Löten dieser kleinen Stecker liegt wirklich nicht jedem, vor allem, wenn die
Augen schon etwas "müde" sind.
Bild 6: Auszug aus dem
Handbuch des Kenwood TM-V7E
Zum TM-V7E noch ein zusätzlicher Hinweis: Wenn Sie das Gerät für 9600
Baud Packet verwenden wollen, denken Sie an die Umstellung dieser Baudrate im Menü. Wir
hatten uns sehr gewundert, warum denn kein Connect mit dem Digi zustande kam, obwohl doch
alles zu funktionieren schien. Und stellen Sie den Transceiver auf Digipeater- bzw.
Relaisbetrieb ein mit der üblichen Ablage von 7,6 MHz.
Eine weitere Schwierigkeit ist die Einstellung der Filterkurve am TNC für die Baudrate
9600 Baud. Diese muss nämlich an den Frequenzgang des Transceivers angepasst werden. Ich
weiß nicht, ob es nicht vielleicht eine Übersichtsliste beim TNC-Hersteller gibt, aus
der man Erfahrungswerte für die einzelnen Transceiver entnehmen kann. Dies wäre eine
große Hilfe, denn das Ausprobieren ohne Messmittel ist sehr langwierig. Häufig aber tut
es die Standardeinstellung schon.
Falls kein Connect zum Digi zustande kommt, kann es auch an der Modulation liegen.
Deshalb ist die Ausgangsamplitude des TNC meist einstellbar. Falls für 9600 Baud eine
Nachjustierung sinnvoll sein könnte, kann ich hierzu einen Tip geben. Wenn Sie nicht
selbst zusätzlich zum Packet-Transceiver noch ein 70-cm-Handfunkgerät haben, leihen Sie
sich eines und hören Sie dann die eigene Sendefrequenz ab. Stellen Sie an diesem
Handfunkgerät die Rauschsperre ab. Die Packet-Signale bei 9K6 hören sich so an, wie das
Rauschen selbst. Falls Sie beim Senden ein lauteres Signal als das Rauschen hören, drehen
Sie die NF etwas zurück. Fall beim Senden das Rauschen leiser wird, drehen Sie die
Modulation etwas weiter auf.
Noch ein allerletzter Tip: Verwenden Sie für den TNC und den Transceiver getrennte
Netzteile. Und stellen Sie Computer und Transceiver möglichst weit entfernt auf. Desto
geringer sind die unvermeidlichen Störungen durch die digitalen Signale sowohl vom
Computer als auch vom TNC.
© 1999 Eckart K. W. Moltrecht, DJ4UF
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