Erneuerung des FM-Relais Witthoh DB0EOO 439,125 MHz

Das Relais DB0EOO ist seit 32 Jahren rund um die Uhr ohne nennenswerte Unterbrechung in Betrieb. Diese Zeit hat an der Relaiselektronik Spuren hinterlassen die einen ungestörten Betrieb nicht mehr sicherstellen. Nach wie vor zeigt sich dass der analoge FM-Dienst im digitalen Zeitalter nicht überflüssig wird.
Uwe(DL7GAO) hat sich deshalb entschlossen das Relais zu erneuern.
Ein wesentlicher Anteil der elektronischen Komponenten wurden von Uwe neu aufgebaut und teilweise neu entwickelt, wie es ja im Amateurfunk üblich ist.

Steuersender:
Der alte Steuersender beinhaltete einen Phasenmodulator, der vom Prinzip her ein Hochpassverhalten mit einem Frequenzgang von 6dB/Oktave aufwies. Dies hatte die Relaiskopplung fast unmöglich gemacht.
Es führte durch den dadurch notwendigen hohen Pegel des Subtons zur Übersteuerung der NF Stufe. Deswegen hörte man auch ein leichtes Brummen wenn jemand laut modulierte.

Der neue Steuersender hat einen echten Frequenzmodulator mit linearem Frequenzgang, was das Aussenden der für den Betrieb der Relaiskopplung notwendigen Subtöne im Bereich von 60-120 Hz erleichtert.

Auf dem Bild "Neuer Steuersender" ist links der neue Steuersender, oberhalb der Messrichtkoppler und rechts der Spektrumanalysator zu sehen.

Auf dem Detail-Bild vom Steuersender erkennt man links unten den Quarz (16,26388 MHz), mit dem aufgesetzten PTC Element für die Quarzheizung.
Rechts daneben dann die Bandfilter für 48,79166 MHz, 146,375 MHz und 439,125 MHz.
Insgesamt ein Vervielfacher mit dem Multiplikator 27.
Darüber der Ausgangsverstärker für die 25 mW mit nochmal einem Bandfilter für die Ausgangsfrequenz.
Über dem Quarz die Modulationsaufbereitung. (Pegelanpassung, 3 KHz Tiefpass und Hubbegrenzer)

Endstufe:
Für die lizenzierten 10dB Watt Strahlungsleistung von DB0EOO sind mit dem Antennengewinn und dem relativ langen Kabelweg(75m) 10W Sendeleistung völlig ausreichend.

Um die 25 mW des Steuersenders ausreichend zu verstärken, ist der Hybrid RA55H4047M  nachgeschaltet.
Laut Datenblatt soll dieser Hybrid bei 50W Ausgangsleistung mit 50mW angesteuert werden.
Ob bei 10W Ausgangsleistung 25mW ausreichen, sollte ein Versuch klären.
Das Ergebnis war, dass 25mW ausreichen. Allerdings fehlte bei der Testadaption noch die Stabilisierung der Ruhestromversorgung. Das Ergebnis war nach ca.5 Min. Betrieb, ein durch Überhitzung defektes Verstärkermodul.
Die endgültige Version der Endstufe hat nun eine kleine Platine für die Adaption von HF und Stromversorgung bekommen. Ebenso wurde auf dieser Platine ein 5-Gliedriger Tiefpass zur Unterdrückung der Harmonischen integriert, da das Filter in der Duplexweiche bei dieser Frequenz keine ausreichende Dämpfung mehr aufweist.
Das Bild „Endstufe im Labor“ zeigt die fertige, aber noch offene Endstufe im Testbetrieb.
Nach 1 Std. Betrieb mit 10W, 44°C Kühlkörpertemperatur sind erträglich.
Allerdings ist ein Lüfter erforderlich, da bei dem niedrigen Einschubträger (2 Höheneinheiten) die Platzverhältnisse für Kühlkörper beschränkt sind.
 

In der vorletzten Bildreihe zeigt das linke Bild das fertig verdrahtete Relais
mit Steuerplatine(o.l) Stromreglungund(o.r.)  Audiosteuerung(u.l.) Steuercomputer(u.r.)
Für den Steuercomputer wird ein „Tiny-Tiger +“ von Wilke verwendet.  

Das rechte Bild in der vorletzten Bildreihe zeigt die kompette 12V Stromversorgung der Anlage.
Darüber ist auf der linken Seite das Interface für die Relaiskopplung zu sehen. Es ist mit "Echolinkinterface" bezeichnet, da es ursprüglich genau dafür da war und nur für die Relaiskopplung zweckentfremdet worden ist.

Das letzte Bild zeigt das Relais in Betrieb, mit Belegung der Eingabefrequenz und CTCSS 88 Hz. Die LED Linksperre bedeutet, dass die Relaiskopplung bei Belegung der Relaiseingabe gesperrt ist. TX bedeutet, dass der Sender eingeschaltet ist. Rechts oben der Einschalter und darunter eine 6,5A Sicherung.
Darunter ist die unterbrechnungsfreie 24V Stromversorgung für die Anlage zu sehen, welche der 12V Versorgung vorgeschaltet ist. Sie ist so ausgelegt, dass das Relais ggf. zwei Tage ohne Netzversorgung betriebsfähig ist.

Die Platinen wurden von der Fa. Multi CB hergestellt.