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Der FT 225 RD wird zwar seit einigen Jahren nicht mehr produziert, ist jedoch in großen Stückzahlen verkauft worden und stellt auch heute noch eines der am häufigsten benutzten UKW-Geräte dar. Aufgrund seiner konsequenten Modulbauweise ist er für Service-Arbeiten und sogar den Austausch ganzer Baugruppen besonders geeignet.
1. Empfänger-Eingangsteil (RX RF-unit PB1748)
Manche Hersteller von Vorverstärkern behaupten, daß mit Hilfe ihrer Technologie die Wachstumsgeräusche von Gräsern hörbar gemacht werden können. Der FT225RD ist analog dazu im Orginalzustand allenfalls zum Nachweis eines Erdbebens geeignet. Die Empfängerrauschzahl liegt in bedrohlicher Nähe eines zweistelligen Meßwertes. Dabei dümpeln die Grenzwerte für Übersteuerung, Zustopfen und Intermodulation auch nur im unteren Mittelfeld des technisch Realisierbaren. Der Einsatz eines MOS-FET als Empfangsmischer stellte bereits zur Zeit der Geräte-Entwicklung keine akzeptable Lösung mehr dar.
Diese Baugruppe ist der einzige technische Schwachpunkt des ansonsten sorgfältig und aufwendig konzipierten Funkgeräts. Zur Abrundung des gesamten Erscheinungsbildes sollte die Platine durch eine Neukonstruktion (z.B. Mutek front end) oder einen en prechenden Selbstbau ersetzt wer chläge für hochwertige Empfängereingänge sind mehrfach veröffentlicht worden. Es ist darauf zu achten, daß bis zum ZF-Ausgang die ohnehin knappe Verstärkung von 40 dB nicht unterschritten wird. Eine Gesamtverstärkung von über 50 dB käme dem Regelverhalten des Empfängers sehr entgegen.
Im Originalzustand ist lediglich der Eingangstransistor (3SK51) an die automatische Verstärkungsregelung (AGC) gekoppelt. Hier könnten durch Einsatz eines PIN-Dioden-Reglers noch vor dem Mischer, sowie einer zusätzlich geregelten MOS-FET-Verstärkerstufe hinter dem Quarzfilter der Dynamikumfang sowie der Einsatzpunkt der AGC verbessert werden.
Für das Gerät des Verfassers wurde mit Rechner-Unterstützung eine Schaltung entwickelt, deren Rauschzahl 1,8 dB bei einem Intercept-Point (IP) von + 7 dBm betragen sollte. (Burdewick MMV2HB-PIN mit BFQ29, BFR34a und PIN-DiodenRegler; gegengekoppelter BFR91a; Hochstrommischer TAK-1H; Anpaßverstärker mit P8000; 15-kHz-Quarzfilter; 3N200 mit eingangsseitiger Zwangsanpassung auf die Quarzfilterimpedanz, sowie einem weiteren 3N200).
Die Gesamtverstärkung beträgt etwa 50 dB. Am fertigen Gerät konnte ein IP von +4 dBm nachgewiesen werden. Die Rauschzahl lag oberhalb von 2,5 dB. Dieser etwas enttäuschende Wert hatte seine Ursache in der orakelhaft formulierten und dadurch falsch angenommenen Rauschzahl des zugekauften Vorverstärkers, sowie den Verlusten der Antennenumschaltung. Hier ist jedoch bereits zuvor ein gesondertes Kabel zwischen dem Antennenrelais und dem Anschlußpunkt auf der Platine verlegt worden. Der Kabelanschluß über die Steckplatine sollte unbedingt stillgelegt werden.
Auf der Originalplatine (PB1746) können jedoch auch noch gewisse Empfindlichkeitsverbesserungen herbeigeführt werden. Der FT225RD ist nämlich für den Bereich von 144 MHz bis 148 MHz ausgelegt und abgeglichen. Um eine solche Bandbreite zu realisieren, wurden die Vor-und Zwischenkreise mit C-Dioden abgestimmt. Ein gewisser Empfindlichkeitserfolg läßt sich durch Auswechseln dieser Varicaps gegen Kondensatoren oder Trimmer erwirtschaften (etwa 10 pF). Innerhalb eines Bandsegments von nur 2 MHz ist kein Nachgleich erforderlich. Der Eingangstransistor dürfte sich durch den deutlich besseren BF 981 ersetzen lassen. Unter Umständen muß hier eine Dämpfungsperle über den Drainanschluß geschoben werden.
2. Oszillatorrauschen (Baugruppe PLL-unit PB1748)
Der PLL-Oszillator des FT225RD ist von hoher Linearität, guter Stabilität und hat von sich aus bereits recht gut unterdrückte Rauschseitenbänder. Zur Ausnutzung eines Empfangsteils mit hoher Amplitudendynamik müßten die Rauschseitenbänder jedoch noch weiter abgesenkt werden.
In Anlehnung an die sehr informativen Ausführungen von Leif Asbrink, SM5BSZ, sind zwei Maßnahmen durchgeführt worden (Bild 1):
- L02: Der Kern muß so weit eingedreht werden, bis die Nachstimmspannung für D01 und D02 bei 146 MHz ca. 0,5 bis 1 V unter ihrem Maximalwert (ca. 6 V) bleibt. Die PLL wird dann zwischen 144 MHz und 146 MHz noch sicher einrasten.
- Die PLL-Nachstimmspannung wird stärker gesiebt mit C = 47 nF an Pin 8 von Q09, µPC1008C (MC4044).
Bild 1: Maßnahme zur Reduzierung des Oszillator-Seitenbandrauschens.
Grund:
Der PLL-Oszillator ist für den Bereich von 144 MHz bis 148 MHz ausgelegt. Die C-Dioden arbeiten deshalb im unteren Bereich mit niedrigen Abstimmspannungen und entsprechend geringer Güte Q. Der Verzicht auf den ohnehin nicht nutzbaren Abstimmbereich von 146 MHz bis 148 MHz verleiht dem Oszillator eine höhere Kreisgüte und damit ein geringeres Seitenbandrauschen. Die Siebung der Nachstimmspannung reduziert in erster Linie höherfrequente Rauschanteile.
Nachweis:
FT225RD in Stellung SSB, Mic-gain-Regler auf Minimum, Mikrofon entfernt.
Der Antennenausgang wird im Sendebetrieb über ein Dämpfungsglied (kleine Leistung, da nur Restträger) auf einen z.B. 100 kHz neben dieser Frequenz abgestimmten Empfänger mit besserem Oszillator (z.B. IC202) geschaltet. Das Dämpfungsglied (ca. 80 dB) muß so bemessen sein, daß das Sender-Seitenbandrauschen am S-Meter einen gut ablesbaren Betrag zeigt. Mit einem schaltbaren Dämpfungsglied kann die genaue Differenz nach der Modifikation ausgemessen werden.
Beide Maßnahmen zusammen reduzieren die sende- und empfangsseitig wirksame Rauschamplitude in 100 kHz Abstand vom Träger um etwa 10 dB. Bei höheren Frequenzabständen steigt der Gewinn noch etwas an.
3. Tast-Clicks
Das Telegraphie-Signal des FT225RD wird von relativ starken Tast-Clicks begleitet. Zur Überprüfung wird das Sendesignal mit einem Demodulatortastkopf hoher ausgangsseitiger Grenzfrequenz auf einem DC-Oszilloskop sichtbar gemacht. Das Telegraphie-Signal klingt mit einer sauberen e-Funktion aus, hat beim Einschalten jedoch einen starken Überschwinger, der für das Click-Spektrum dingfest gemacht werden kann. Im Gerät des Verfassers genügte es, einen zusätzlichen Kondensator von C = 1 µF vom Emitter des Transistors Q06 (Baugruppe MicAmp unit PB1753) nach Masse zu schalten (Bild 2). Diese Kapazität verzögert geringfügig, aber ausreichend lange, das Öffnen der Verstärkerstufe Q06 durch den Schalttransistor Q10.
Bild 2: Verrundung der Anstlegsflanke des CW-Signals.
Da die zeitliche Folge der Schaltvorgänge gewissen fertigungstechnischen Schwankungen unterliegt, sei als Alternative noch auf eine weitere Eingriffsmöglichkeit am Kollektor oder an der Basis von Q02 (CW-Keying unit PB1751) hingewiesen. Durch Hinzufügen oder Vergrößern von Kondensatoren läßt sich das Tastsignal hier ebenfalls verrunden. Zur Vermeidung von Signalverfälschungen bei höheren Tastgeschwindigkeiten dürfen die Kondensatoren nur so groß wie eben nötig dimensioniert werden (beispielsweise 10 µF an den Kollektor Q02). Bei allen Maßnahmen ist eine oszilloskopische Signalkontrolle durchzuführen.
4. Leistungsregelung für SSB
Die koaxiale Verbindungsleitung von SSB IF-unit PB1778B zum Exciter PB1762 wird unterbrochen und mit einem 100-Ω-Potentiometer versehen. Da die Leitung auch eine Gleichpannung zum Schalter führt, muß der Gleichspannungsweg in Durchlaßrichtung erhalten bleiben. Reguliert wird die Sender-Zwischenfrequenz von 10,7 MHz. Der Einsteller sollte von der Frontplatte aus zugänglich sein. Die Ausgangsamplitude läßt sich damit für die Betriebsart SSB zwiscnen 0 und 25 Watt stufenlos einstellen. Durch diese interessante Schaltungs-Abänderung (Bild 3) wird jedoch die dynamikkomprimierende Wirkung der ALC reduziert. Bezüglich der Eigenschaften und Handhabung dieser Einstellung beim Betrieb von Linearverstärkern sei auf die Ausführungen in (4) verwiesen.
Bild 3: Stufenlose Lelstungsregelung für SSB.
5. Literatur
- DUBUS VHF UHF SHF-Technik Sammelband 2, Vier Beiträge zur Modifikation des FT221
- Leif Asbrink, SM 5 BSZ: Der Dynamikbereich von 2-m-Geräten, UKW-Berichte von Heft 4/1981 bis 3/1982
- Michael Martin, DJ 7 VY: Modernes Konzept für 2-m-Empfänger mit großem Dynamikbereich und geringen Intermodulationsstörungen, UKW-Berichte 18 (1978) Heft 2
- Garsten Vieland, DJ 4 GC "Endstufen - wie man sie betreibt" UKW-Berichte 25 (1985) Heft 3
DJ4GC, Carsten Vieland.