| Umbau von Pagern |
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| Geschrieben von Joachim Sonnabend | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 21.10.2004 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Umbau von Pagern auf Amateurfunkfrequenz Auflistung diverser Fabrikate und Typen mit Angabe von Quarzspezifikationen, Meßpunkten, etc.. Dieses Dokument befindet sich in der Erstellung und ist daher noch unvollständig. Es fließen ständig die neuesten Erkenntnisse ein. Sobald neue Erfahrungen beim Umbau weiterer Geräte vorliegen werden dies mit eingearbeitet. Inhaltsverzeichnis Der QuarzabgleichAbgleich der Antenne Prinzipschaltung Direktüberlagerer Umprogrammierung Die Abgriffpunkte des I2C-Busses Steckbriefe QUIX Voice QUIX NEWS 1 QUIX NEWS 4 QUIX NEWS 5 TelMi Fun /TelMi Family SCALL XT SCALL XTS NEC Pager SKYPER alias NEC21A Schaltbild des Empfängers SWATCH-Uhrenpager Übersicht der technischen Daten QUIX Voice, NEWS 1,4 und 5 sowie Bravo Der Umbau eines Pagers, egal welchen Modells, beginnt mit dem Austausch des frequenzbestimmenden Quarzes. Dieser muß daraufhin auf korrekte Funktion und vor allem auf die richtige Frequenz überprüft und gegebenenfalls abgestimmt werden. Die Antenne besteht bei Pagern bis in den 2-Meter Bereich meist aus einem bewickelten Ferritstab, oberhalb dieses Bandes meist aus einem Metallrahmen. Gemeinsam ist beiden Gebilden, daß sie mittels eines Trimmkondensators auf Resonanz gebracht werden. Schon bei einem Frequenzwechsel von wenigen MHz sinkt die Empfindlichkeit des Pagers um 20 bis 30 dB. Ein Abgleich der Antenne ist daher in jedem Fall erforderlich.
Beim Spektrumanalysator wird mittels einer kleinen Koppelschleife oder einer kleinen Antenne die Strahlung des Oszillators eingefangen und möglichst genau auf Sollfrequenz gebracht. Bei Superhet-Empfängern ist wegen möglicher Toleranzen der ZF-Filter oder der Mischeroszillatoren ein Feinabgleich auf optimales Empfangssignal empfehlenswert. Die meisten QUIX-Pager arbeiten als Direktüberlagerer, das heißt der Oszillator schwingt auf der Empfangsfrequenz. Die Oszillatoren sind noch in 2-3 Metern Abstand gut zu empfangen, sehr deutlich ist dann auch der pulsierende Betrieb zu beobachten. Die meisten anderen Typen verwenden Zwischenfrequenzen von 21,4 MHz oder 45 MHz, nur die älteren Modelle von NEC eine ZF von 455 kHz (!). Die Oszillatoren arbeiten jeweils um diesen Betrag oberhalb oder unterhalb der Empfangsfrequenz. Die für unsere Zwecke geeigneten Pager arbeiten im Bereich 448 MHz (QUIX, TelMi) oder 466 MHz (CITYRUF, SCALL, SKYPER). Das ist im günstigsten Fall eine Differenz von mindestens 8 MHz zur Amateur-Funkruffrequenz. Um den Abgleich etwas zu erleichtern kann mit einem kleinen Trick das Pulsieren des Empfängers verhindert werden. Dem Pager wird ein frequenzmoduliertes Signal mit der halben Frequenz der Übertragungsrate angeboten. Das entspricht bei einem 1200 Bit/s Pager genau 600 Hz. Das Gerät sieht die sogenannte Präambel und erwartet ein gültiges Synchronwort, es bleibt permanent auf Empfang. Nun kann der Abgleich wie bei jedem "normalen" Empfänger durchgeführt werden. Ein optimaler Abgleich erfordert ein abschwächbares Signal und läßt sich am besten mit einem Meßsender durchführen. Bei jedem Gerätetyp gibt es unterschiedliche Meßpunkte. Auf den folgenden Seiten werden diese in Abhängigkeit des Pagers beschrieben. Eine Besonderheit weisen die Geräte mit dem PCD-5002 auf. Durch Umprogrammierung läßt sich der Pager auf Dauerempfang stellen wodurch der Abgleich sehr viel einfacher wird. Schon mit einem unmoduliertem Handfunkgerät ist der komplette Abgleich durchführbar. Durch vergrößern der Entfernung wird das Signal solange abgeschwächt bis beim Abgleich kein Empfindlichkeitsgewinn mehr möglich ist. Durch kurze Unterbrechung der Stromversorgung gelangt der Pager wieder in den normalen Empfangsmodus. Im folgenden Abschnitt werden die Möglichkeiten der Programmierung näher beschrieben. Prinzipschaltung Direktüberlagerer
Im Gegensatz zu den Superhet-Empfängern mit einer oder mehreren ZF-Stufen ist der Direktüberlagerungsempfänger wenig bekannt. Er besticht hauptsächlich durch die nicht vorhandenen, teuren ZF-Filter. Ebenso gibt es keine Probleme mit Spiegelfrequenzen. Diese Eigenschaften empfehlen förmlich seine Anwendung in Pagern, zumal er in der Empfindlichkeit den Superhetempfängern in nichts nachsteht. Obige Darstellung zeigt die prinzipielle Schaltung eines 70cm Pagers, wie sie ind den meisten QUIX-Geräten eingesetzt wird. Für weitere Erläuterungen sei hier auf die entsprechenden Datenblätter (z.B. UAA2082) verwiesen. Die meisten Pager sind durch den Austausch des frequenzbestimmenden Quarzes und anschließenden Abgleich für Amateurfunkzwecke umrüstbar. Wegen der Beschränkung der Übertragungsrate auf 1200 Bit/s sind alle Geräte des Dienstes QUIX davon ausgenommen. Nun verwenden aber gerade diese Geräte, bis auf die Modelle News2 und News3, einen Chipsatz der Firma Phillips. Sowohl der Empfänger-Chip (UAA2080 oder UAA2082) als auch der POCSAG-Controller PCD-5002 sind ausführlich dokumentiert. Mit ein wenig Experimentiergeist ist es gelungen die wichtigen Register der Pager auszulesen und umzuprogrammieren. Als wichtigste Funktionen seien hier die Pageradresse(n) und die Übertragungsrate genannt. Die relevanten Bausteine, neben dem Controller unter anderem auch ein EEPROM, sind über I2C-Bus ansprechbar. Schaltung auf Lochrasterplatine Schaltbild Schaltbild Der I2C-Bus Adapter Die Schaltung läßt sich einfach auf einer Lochrasterplatine mit Standardbauteilen aufbauen und im Gehäuse des Parallelport-Steckers unterbringen. Im Musteraufbau wurde ein LM324N, zwei BC549 und zwei 1N4148 sowie vier 4,7 kOhm Widerstände verwendet. Für die Erzeugung der Referenzspannung wäre sicherlich nur eine Diode und ein Widerstand ausreichend. Die positive Versorgungsspannung wird an den Pins 123456789 abgegriffen. Das Programm I2C.EXE wird aufgerufen und zunächst damit der Pager ausgelesen. Die relevanten Daten werden modifiziert und in den Pager zurückgeschrieben. Das Programm liegt zur Zeit leider nur in einer Beta-Version vor. Sobald eine geeignete Oberfläche programmiert ist wird es allgemein verfügbar sein. Der Autor des Programms, DL3KHB, wäre für Unterstützung bei der Umsetzung dankbar. Die Abgriffpunkte des I2C-Busses Zur Programmierung der QUIX-Pager ist es erforderlich den I2C-Bus zu finden. Bei den Modellen NEWS1, NEWS4 und NEWS5 werden alle Konfigurationsdaten in einem EEPROM vom Typ 24Cxx gespeichert. Ist das EEPROM erst einmal identifiziert finden sich schnell die richtigen Anschlüße. An Pin 5 befindet sich SDA, an Pin 6 SCL. Der QUIX-NEWS1 wurde teilweise im Layout überarbeitet. Das EEPROM befand sich bei einigen Geräten auf der Vorderseite links oben neben dem LCD. Bei anderen Geräten hingegen auf der rückwärtigen Seite unter der RX-Platine. Bei den bisherigen Umbauten sind 3 verschiedene Varianten aufgefallen. Im NEWS4 ist es am einfachsten die Anschlüße des PCD5002 zu verfolgen und eine geeignete Abgriffstelle zu finden. Genaue Informationen lagen zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Informationsschrift noch nicht vor. Sie werden bei der nächsten Aktualisierung ergänzt. Der QUIX NEWS5, auch unter dem Produktnamen QUIX Bravo vertrieben, arbeitet mit einer Batteriespannung von nur 1,5 Volt. Deswegen ist die I2C-Adapterschaltung mit der geringen Referenzspannung von 0,7 Volt. Die Schaltung paßt aber auf alle anderen erwähnten Modelle. Im folgenden Bild läßt sich das 8-polige EEPROM deutlich in der unteren linken Ecke der Platine, direkt unterhalb des PCD5002 erkennen. Die Pins 5 und 6 sind gut zugänglich. Die CPU-Platine des QUIX NEWS5 Steckbriefe
"Frontansicht" Draufsicht mit Display
Die Minimalausführung eines QUIX-Pagers ist der QUIX Voice, ein Nur-Ton Empfänger mit Display für zwei unterschiedliche Rufe. Immerhin besitzt er schon einen kleinen Motor mit gewollter Unwucht. Solch ein Motor sorgt für das wonnige Gefühl wenn der Pager in der Tasche zu vibrieren anfängt. Der Empfangsteil ist identisch mit dem des nachfolgend beschriebenen Textempfänger NEWS 1.
Empfangsteil
Frontansicht des QUIX NEWS 1 Der QUIX NEWS 1 bzw. NEWS 1NC ist der erste einer Reihe von Pagern mit einem Chipsatz der Firma Phillips. Sowohl für den Empfängerteil als auch für den Auswerter gibt es ausreichende Dokumentationen. In der Praxis werden die individuellen Daten eines jeden Pagers über eine optische Schnittstelle programmiert. Es liegt jedoch im Interesse der Netzbetreiber, daß die Spezifikation dieser Schnittstelle nicht veröffentlicht wird. Da alle QUIX-Pager auf eine Datenrate von 2400 Bit/s eingestellt sind ist eine Umprogrammierung auf die für die Amateur-Funkruffrequenz erforderlichen 1200 Bit/s unbedingt nötig. Zum Glück läßt sich der Auswerter über I2C-Bus direkt programmieren. Neben der Übertragungsrate lassen sich diverse andere Parameter umstellen.
Das Innenleben des QUIX NEWS 1
Frontansicht des NEWS 4 Der NEWS 4 besticht durch sein großes Display und die Möglichkeit die empfangenen Nachrichten wie in einem Karteikasten zu durchblättern. Doch auch hier scheint es diverse Varianten der Speicherkapazität zu geben.
Das Innenleben des NEWS 4
Frontansicht QUIX NEWS 5 bzw. QUIX Bravo Innenansicht siehe oben
Fronansicht des TelMi Family Beim TelMi gibt es zwei Produktbezeichnungen für das gleiche Grundmodell, den Motorola Memo Express. Aber Vorsicht ! Hier gibt es gleich 2 wichtige Einschränkungen, die zu beachten sind.
Das Basismodell ist ein Motorola Ultra Express. Der Umbau ist identisch mit dem des Memo Express bzw. TelMi Fun oder TelMi Family.
Der SCALL XTS basiert auf einem Gerät der Firma Multiton. Er verwendet einen recht aufwendigen Quarz mit einer sehr hohen Oszillatorfrequenz bei 131,6625 MHz in einem Slimline-Gehäuse. Dadurch ist der Preis für einen Quarz ein paar DM höher als bei allen anderen Geräten.
Die RX-Platine mit gekennzeichneten Abgleichpunkten Ein großer Teil der Pager des CITYRUF-Dienstes stammt vom japanischen Hersteller NEC. So verschieden auch die einzelnen Modelle sind, eins ist ihnen allen gemeinsam, zur Selektion und Spiegelfrequenzunterdrückung verwenden sie einen Oberflächenwellenfilter oder auch SAW. Ältere Geräte wie der AN5 (EK-3077) weisen nur eine ZF mit 455 kHz auf. Der SAW muß dabei den Empfang auf der Spiegelfrequenz im Abstand von nur 910 kHz ausreichend unterdrücken. Dies war wohl nicht so ganz problemlos, denn alle neueren Geräte arbeiten nun als Doppelsuper mit einer ersten ZF von 21,4 MHz. Der große Vorteil dieses Konzeptes ist die drastische Reduzierung der Abgleichpunkt. Lediglich die Resonanz der Rahmenantenne sowie die Frequenz des Quarzes müssen mittels Trimmkondensator abgeglichen werden. Für den Umbau auf die Amateur-Funkruffrequenz muß neben dem Quarz auf jeden Fall auch der SAW ausgetauscht werden. Doch nun ist die 439,9875 MHz nicht gerade eine Standardfrequenz. Nach einigen Recherchen konnte ein passender SAW gefunden werden dessen 3 dB Bandbreite von 440,012 bis 440,375 MHz spezifiziert ist. Bislang stand leider noch kein Muster zur Überprüfung der Tauglichkeit zur Verfügung. Von den technischen Daten und der Verfügbarkei sowie des Preises der SAWs hängt es freilich ab, ob ein Umbau der NEC-Pager überhaupt in Frage kommt.
Auch der NEC21A weist ein großes Display auf. Speziell für den SKYPER-Dienst wurde die Firmware des Pagers verändert. SKYPER ist ein Info-Dienst der die übermittelten Nachrichten in Rubriken ablegt. Da ein Großteil der Nachrichten abonniert werden muß, werden diese Nachrichten verschlüßelt übermittelt. Die Geräte können zusätzlich als CITYRUF oder SCALL Empfänger genutzt werden, diese Nachrichten kommen natürlich unverschlüßelt an. Swatch-Uhrenpager gibt es für CITYRUF und SCALL in verschiedenen Ausstattungen. Vom Nur-Ton Empfänger bis hin zum Alphanumerik Empfänger reicht die Bandbreite. Deshalb sollte man genau hinschauen. Ihnen allen gemeinsam ist jedoch ein weitestgehend gleiches Innenleben. Es kommt hier ebenfalls der PHILLIPS-Chipsatz zur Verwendung. Der Quarz ist identisch mit dem aus den QUIX Geräten. Für seinen Austausch ist leider etwas Fingerspitzengefühl und ein wenig Gewalt nötig. Die komplette Demontage des Gerätes ist mir nicht gelungen. Das Innengehäuse muß, wie im obigen Bild zu sehen, aufgebrochen werden um an den Quarz zu kommen. Vorsicht mit dem darüberliegenden Draht, er ist Teil der Rahmenantenne. Mit einem feinen Lötkolben werden die drei Beinchen des Quarzes entlötet und der neue Quarz eingesetzt. Die vier Trimmkondesatoren für den Abgleich sind gut sichtbar und zugänglich. Die Meßpunkte sind durch die längliche Aussparung etwa in der Mitte der inneren, schwarzen Abdeckung zugänglich. Übersicht der technischen Daten QUIX Voice, NEWS 1,4 und 5 sowie Bravo
TelMi Fun / TelMi Family (alte Version !!!)
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| Letzte Aktualisierung ( 19.02.2006 ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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