Nachdem der fertig aufgebaute Antennenumschalter seit einigen Wochen auf die Installation wartete, war gestern endlich mal ein halber Tag trockenes und schneefreies Wetter. Es mußte ja nicht einfach nur die neue Box an die Wand geschraubt und verkabelt werden, sondern das alte RG-213 Kabel sollte vom Transceiver zum Antennenumschalter durch ein neues ECOFLEX-10 Kabel ersetzt werden. Gleichzeitig sollte ein neues ECOFLEX-10 Kabel für die 2m/70cm/23cm-Antenne (SD 2000) verlegt werden, weil die demnächst auf einen drehbaren Mast montiert werden soll. Die Erdleitung für den Antennenumschalter und ein weiteres ECOFLEX-10-Kabel für die 2m/70cm Yagiantenne wurde auf den Termin in der Zukunft verschoben, an dem endlich der Rotor installiert wird.
Nach der probeweisen Installation konnten nun erste Versuche mit der echten Antenne durchgeführt werden. Im Grunde hat alles auf Anhieb funktioniert, aber im Sendebetrieb mit über 50 Watt Ausgangsleistung kam es zu Kommunikationsfehlern. Das Prozessorboard funktionierte ohne Probleme, kein Aufhängen der Software, kein Watchdog-Reset und auch die Uhr lief problemlos weiter. Der Betrieb mit einer künstlichen Antenne hat die Anzahl der Kommunikationsfehler übrigens reduziert. Daraus schließe ich auf Mantelwellen bei der Langdrahtantenne. Nach dem Abschalten des Sendesignals war die Kommunikation wieder fehlerfrei möglich. Die Ursache war schnell gefunden: ich hatte nicht abgeschirmtes Flachbandkabel für die Verdrahtung der Kommunikationssteckdosen zum Board verwendet und außerdem die RS-485 Leitungen nicht HF-mäßig entkoppelt, sondern direkt an die Treiber angeschlossen.
Das musste geändert werden. Nun ist auf jeder der beiden RS-485-Leitungen ein Tiefpaß aus einem BLM21PG331 und einem 1 nF Kondensator direkt an den Pins zum Prozessorboard eingebaut. Das Flachbandkabel wurde durch dasselbe abgeschirmte Kabel ersetzt, das auch zur Steuerung zum PC hin verlegt ist. Hier ist der neue Schaltplan mit den Änderungen und nachfolgend ein Foto der Verkabelung:
Die Tiefpässe beschränken natürlich die Baudrate. Tests haben ergeben, daß 56 kBd noch funktionieren, 115 kBd aber nicht mehr. Normalerweise verwende ich 9600 Bd, was also deutlich im grünen Bereich liegt.
Bei der Verkabelung von Kommunikationsschnittstellen stellt sich die Frage, wie man es mit der Abschirmung hält. Es kommen immer wieder Potentialunterschiede auf beiden Seiten der Verkabelung vor und ein Stromfluß auf der Abschirmung sollte vermieden werden. Wenn die Schnittstelle aber nicht (z.B. durch Optokoppler) potentialgetrennt ist, dann muß man eben doch dafür sorgen, daß beide Seiten zumindest auf einem ähnlichen Potential liegen. Kleine Potentialunterschiede können die RS-485-Transceiver vertragen.
Ich habe das hier so gelöst, daß die Abschirmung des Kabels zum PC auf der Seite des Antennenschalters gegen Erde gelegt (grüne Litzen im Bild unten), auf der PC-Seite aber nicht angeschlossen ist.
Die Abschirmung der Innenverkabelung liegt auf der digitalen Masse des Antennenumschalters.
Damit ist also die Innenverkabelung auch nur auf einer Seite angeschlossen. Beide Masseleitungen sind über eine 15 µH Drossel HF-mäßig entkoppelt, aber DC-mäßig verbunden. Ob das der Weißheit letzter Schluß ist, bleibt abzuwarten. Bisher funktioniert es jedenfalls ohne Probleme und weitere Kommunikationsfehler sind auch beim Sendebetrieb mit 100 Watt nicht mehr aufgetreten. Das vorgesehene Abschirmblech wurde nicht montiert, es geht auch so.
Der Antennenumschalter ist nun an der Außenwand neben der Kabelbox montiert und läuft nun im Probebetrieb. Bisher ist nur eine Antenne angeschlossen und das Erdkabel fehlt noch:
Ich habe nun übrigens das weitgehend pinkompatible RS-485-Board mit dem ATMEGA644PA eingesetzt. Es hat einen Temperatursensor und eine Spannungsreferenz. Damit kann man dann recht präzise die Betriebsparameter des Antennenumschalters messen.
Nachfolgend Fotos der beiden Boxen ohne und mit Deckel:
Damit soll die Beschreibung des Antennenumschalters enden, es sei denn, daß gravierende Dinge im Betrieb auftreten. Demnächst werde ich aber noch die Betriebssoftware auf beiden Seiten, also auf dem RS-485-Board sowie auf dem PC beschreiben.
Hier sind Links zu den vorherigen Teilen dieser Beschreibung: