Kurzbeschreibung der neuen 2m-Relaisfunkstelle DB0VB

Sendefrequenz 145,775 MHz, Ablage -0,6 MHz, CTCSS 88,5 Hz

Es handelt sich für Sender und Empfänger um zwei gleiche, kommerzielle Funkgeräte vom Typ YAESU FT2800M. Diese Geräte haben einen zusätzlichen Ausgang nach dem Demodulator sowie einen zusätzlichen Modulationseingang erhalten. Die Geräte sind von Werk aus sehr robust und für lüfterlosen Betrieb im mobilen Einsatz konzipiert. Trotzdem wurde eine Zusatzlüftung im 19"-Einschub realisiert.

Im Einsatz bis Juli 2016: Steuerung NHRC-7

Die Steuerung ist eine kommerzielle Baugruppe von US-Amateuren, welche sich auf die Entwicklung und den Bau von Relaissteuerungen spezialisiert haben. (NHRC New Hamshire Repeater Controllers WWW.NHRC.NET ).
Die verwendete Baugruppe NHRC-7 ist in der Lage, zwei Funkgerätesätze und einen separaten Kontrollempfänger zu verwalten.
Von dieser Gruppe wurde eine Squelchsteuerung entwickelt, die eine gewisse Eigenintelligenz hat und eine von Signal-Rauschabstand abhängige variable Hysterese aufweist. Dies ermöglicht eine sicheres Schalten der Rauschsperre auch bei unterschiedlichsten Signalstärken.
Eine weitere Besonderheit, die zum Einsatz gekommen ist, ist eine digitale Verzögerungsbaugruppe, (DAD Digital Audio Delay) welche in der Steuerung im NF-Pfad eingefügt worden ist. Mit ihr wird das Squelch-Aufrauschen im NF-Pfad beim Trägerabfall weitgehend unterdrückt.
Das Relais ist im derzeitigen Zustand trägergesteuert. Um eine weitere zusätzliche Empfangsssicherheit zu erzielen, ist eine CTCSS-Auswertung im Empfänger geplant . Geräte ohne CTCSS-Ton werden jedoch nicht unterdrückt, es wird nur etwas mehr Signal am Empfängereingang notwendig sein. Man kann auch sagen mit CTCSS wird die Trägerauswertung am Relais empfindlicher.
Auf dem Sendesignal ist ein CTCSS-Ton mit 88,5 Hz aufmoduliert. Dies ermöglicht es stdby zu bleiben, auch wenn die Frequenz durch andere Signale, welche den normalen, trägergesteuerten Squelch öffnen können, belegt ist (z.B. bei Überschlägen aus dem Kabelnetz vom Tonkanal des S6). Normale Squelchauswertung ist natürlich nach wie vor möglich, da der Subton von 88,5 Hz die normale trägergesteuerte Squelchauswertung im eigenen Funkgerät des Benutzers nicht beeinflusst.

Es kann sein, dass Empfänger/Funkgeräte mit „HIFI-Lautsprechern“ diesen Ton als leichten Brummton wiedergeben, durch den geringen Hub ist dies jedoch normalerweise nicht störend.
Ein Hochpass von ca. 300 Hz, wie es üblicherweise heute in den Funkgeräten im NF-Zweig vorhanden ist, unterdrück diesen Ton sicher.

Die Geräte des Relais sind zur Zeit in einem 19-Zoll-Gehäuse mit 3HE untergebracht, im endgültigen Zustand sollen alle Gerätschaften in Böllstein in einem einzigen 19-Zoll-Schrank untergebracht werden. Die AMSAT-Filterweiche für das 2-m-Relais passt da räumlich natürlich nicht hinein!

Die Stromversorgung erfolgt derzeit aus einem Schaltnetzteil, das sowohl das 2m- und 23cm-Relais DB0VB versorgt. Mit der geplanten Zusammenlegung aller technischen Einrichtungen am Standort Böllstein in einen gemeinsamen 19-Zoll-Schrank werden dann alle Geräte an die schon für den Digipeater DB0BOS vorhandene gepufferte Batteriestromversorgung angeschlossen.

Zusatz vom August 2016:
nach nunmehr 10-jährigem störungsfreiem Einsatz ist diese Steuerung NHRC-7 ausgefallen, der Grund ist noch nicht bekannt. Ein Ersatz ist derzeit im Betrieb.

Dieter DK2NO, Sysop DB0VB

Bilder aus der Phase der Implementierung und vom derzeitigen Aufbau am Standort

Das erste Bild zeigt die Phase der Integration der Schnittstellen in die neuen Funkgeräte und die Programmierung der Steuerung. So 'aufgeräumt' ist mein Stationstisch normalerweise nicht, hi!
Der fertig eingebaute Gerätesatz im 19-Zoll-Gehäuse. Der auf dem Gehäuse liegende 3dB-Koppler ist nur zum Testbetrieb verwendet worden und im Normalbetrieb mit der Duplexweiche nicht notwendig.
Die derzeitige Anordnung der Geräte von DB0VB am Standort Böllstein.
In Januar und Februar 2007 wurde im Relaishaus auf- und umgeräumt, so dass auch die Technik für das 23cm- und das 2m-Relais DB0VB in den bereitstehenden 19-Zoll-Schrank eingebaut werden konnte. Langsam nimmt der Neuaufbau somit ansprechende Formen an.
Auf der Rückseite ist die erste Stufe der Niederspannungsverteilung zu sehen. Die Verbraucher sind gruppenweise über mehrere Sicherungsautomaten getrennt abgesichert, Die hochstromführenden Verbindungen sind nicht mit Büschelsteckern, sondern mit Gabelschuhen angeschlossen.
 

CTCSS-Steuerung

Aufgrund von Beobachtungen in der bisherigen Betriebszeit des Relais mit Trägersteuerung haben wir von der anfangs geplanten "dualen Möglichkeit", d.h. wahlweißer Betrieb mit CTCSS oder herkömmlich mit 1750Hz Tonruföffnung Abstand genommen (Beschreibung siehe am Anfang dieses Artikels).

Seit dem 26.12.2009 ist nur noch CTCSS-Steuerung mit Subtone 88,5Hz möglich. Benutzer älterer Funkgeräte ohne CTCSS werden auf die Möglichkeit hingewiesen, dass dies mit einer Nachrüstung wie z.B. im Funkamateur 2/2009 beschrieben, möglich ist. Weitere Informationen zu CTCSS auch auf dieser Seite unter CTCSS. Es wird hier nochmals darauf hingewiesen, dass der Hub der Aussendung von DB0VB an das 12,5kHz-Raster angepasst ist. Hier ist die Einstellung FM-N am eigenen Funkgerät angezeigt. Wird auf der Ansprechfrequenz ein größerer Hub benutzt, so kann dies zu Verzerrungen in der eigenen Aussendung über das Relais DB0VB führen. Eine Störung von anderen Relais, welche auf benachbarten Frequenzen im 12,5kHz-Raster betrieben werden ist bei einer zu breiten Modulation der eigenen Station ebenfalls möglich, hier ist weniger ebenfalls mehr!

Dieter, DK2NO, Sysop DB0VB

Neue Technik nach Ausfall im Einsatz

Seit dem Ausfall einiger Komponenten im Juli 2016 wurden einige Änderungen und Ergänzungen vorgenommen.
Die Reparatur des Senders war kein Problem, die Steuerung weigerte sich hartnäckig einen ordnungsgemäßen Betrieb einprogrammieren zu lassen, Unregelmäßigkeiten waren schon vor dem Ausfall bemerkt worden und sollten beseitigt werden. Letzendlich habe ich mich entschlossen eine gänzlich neue Steuerung einzusetzen. Nur so viel sei vorerst beschrieben: RaspberryPi als Kernelement, HAMServerPi Repeaterbox mit vielen Möglichkeiten für künftige Neuerungen, und nicht zuletzt eine erneuerte Aufbereitung des Empfangssignales mit Anpassung der unterschiedlichen Eingangspegel an einen regelgerechten Ausgangspegel zur Gewährleistung des vorgegebenen Maximalhubes und der Bandbreite der Aussendung.
Nach Abschluß der noch erforderlichen Nacharbeiten wird der neue technische Zustand und die Anwendungsmöglichkeiten hier beschrieben.

Dieter, DK2NO, Sysop DB0VB

Die Nacharbeiten sind erfolgreich verlaufen, die neue Steuerung ist implementiert. Ersetzt wurde nach einigen Monaten erfolgreichem betrieb der Raspberry Pi durch ein neueres Modell, anfangs war es nur das ursprüngliche Grundmodell, jetzt werkelt dafür die Version 2. Der Feinabgleich der Parameter wurde noch einmal nachjustiert und somit gibt sich ein neues Erscheinungsbild auf der Aussendung. Die Ansage erfolgt in englischer Sprache, wer ein deutsches Sprachfile für diese Steuerung besitzt kann dieses gerne zur Verfügung stellen.
Hinzugekommen ist noch die Möglichkeit Echolink zu nutzen, was inzwischen auch durch die HamNet-Anbindung realisiert ist. Die Knotennummer ist 715555, sie braucht man aber nur wenn man sich von Außerhalb connectet, ansonsten ist die Steuerung im Schlafmodus und muss zur Nutzung durch eine Steuersequenz aktiviert werden. Die Kennung kann mit * aufgerufen werden, dabei wird auch die lokale Uhrzeit ausgegeben. Hilfe gibt es mit 0#.

im März 2018
Dieter, DK2NO, Sysop DB0VB

Beschreibung der neuen Steuerung bei DB0VB (vorläufig oder längere Zeit?)

To top

Kernstück der neuen Steuerung ist ein Minicomputer RaspberryPi 2B, mit Huckepack aufgebauter HAMServerPi Repeaterbox in einem eigenen kleinen Gehäuse.
Das RX-Signal und die SQ-Information kommen wie bisher direkt aus dem Empfänger, einer modifizierten YAESU-Funke FT2800. Zu beachten ist dabei dass das gesamte NF-Spektrum (theoretisch ab 0 Hz) durch einen nachgerüsteten direkten Ausgang aus dem Demodulator gewonnen wird, völlig linear ohne Deemphasis.
In der bisherigen Steuerung wurde dieses Signal digitalisiert und nachbearbeitet bevor es nach Pegelanpassung mit den zugefügten Tönen wie Kennung und Roger-Piep auf den Sender gegeben wird. Der Sender ist wie bisher eine ebenfalls modifizierte YAESU FT2800.
Was ist nun in der derzeit eingesetzten Steuerung anders? Anstelle der Digitalisierung mit anschließender digitaler Verzögerung und nachfolgender Rückgewinnung des Analogsignals plus NF-Bandfilter wird nun eine Analogschaltung verwendet, welche einen sehr schnellen Regelverstärker zur Pegelanhebung bei niedrigem Pegel (einige Millisekunden Ansprechzeit) und langer Haltezeit (einige Sekunden) beinhaltet. weiterhin wird der NF-Frequenzgang auf den Sprachbereich angepasst.
In der Repeaterbox wird weiterhin folgendes ausgeblendet bzw. nicht an den Sender weitergegeben: der 1750-Hz-Tonruf und DTMF-Sequenzen.
Sofort merkliche Auswirkung dieser Pegelregelung (neue Steuerung) ist folgendes Beispiel: eine Station mit zu großem oder auch normalem Hub gibt Ihrem nachfolgenden Gesprächspartner erst einmal einen Pegel in der Regelung vor, der den bisherigen Pegel (=Hub) entspricht. Ist die nachfolgende Station nur leise hörbar ist entweder der eigene Pegel zu groß (Hub größer als für 12,5 kHz-Raster notwendig) oder der Gesprächspartner moduliert zu leise. Wird nichts unternommen wird der Pegel der leiseren Station langsam auf die normale Lautstärke angehoben (Zeitdauer einige Sekunden, langsames Hochregeln). Folgt darauf wieder ein Partner mit größerem Hub seiner Aussendung wird dieser Pegel schnell auf den passenden Pegel abgesenkt (Zeitdauer wenige Millisekunden, schnelles Abregeln).
Anders war also folgendes (bisherige Steuerung): wenn eine Station zu gering moduliert war blieb der Hub auf der Ausgangsseite gering und wurde nicht angehoben. Wenn der Hub des empfangenen Signales größer war als für das 12,5-kHz-Raster üblich wurde es zwar auch digitalisiert, es traten jedoch in dieser Stufe Verzerrungen auf (A/D-Wandler übersteuert) welche sich bei der Rückwandlung zum Analogsignal in einer Verzerrung/Kompression auswirkten. Das nachgeschaltete Bandfilter verhinderte auf der Ausgangsseite des Relais dadurch auch einen zu großen Frequenzhub bzw. eine zu große Bandbreite des belegten Spektrums. Das Ausgangssignal klang hierdurch gepresst. Auch hier wurden der 1750-Hz-Tonruf und die DTMF-Sequenzen ausgeblendet, bzw. nicht an den Sender weitergegeben.
Fernwartung der bisherigen Steuerung erfolgte auf einem separaten Eingang durch DTMF-Sequenzen auf einer anderen Empfangsfrequenz.
Fernwartung der neuen Steuerung erfolgt durch Ansprechen des RaspberryPi aus dem Hamnet oder auch Internet.
Weitere Features der neuen Steuerung:
Derzeit möglich ist der Abruf einer Hilfefunktion und einer Papagei-Funktion (Sprachwiederholer). Ebenfalls möglich ist Echolink-Zugriff, welcher aber im Moment noch nicht freigeschaltet ist. Auch eine künftige Vernetzung mit anderen Relaisstellen über das HamNet ist möglich.

DTMF-Sequenzen
* = Kennung plus Uhrzeit plus Hinweis auf Hilfefunktion
0# = Ansage Help-Funktion
1# = Papagei-Funktion
2# = Echolink
# = Funktion aus, wird nach Pause automatisch ausgeführt

Diese Beschreibung ist noch ein vorläufiger Text.
Aktuelle Hinweise für die Bedienung sind im Web unter dem Stichwort SVXLINK zu finden. Echolink wird seit dem 04.02.2017 über das HamNet realisiert.
Echolink-Node-Nummer von DB0VB-R ist 715555.
Achtung: es erfolgt kein Roger-Beep, also bitte auf saubere Betriebstechnik achten!

Dieter, DK2NO, Sysop DB0VB

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