Status
Leider konnte dieses ambitionierte Projekt nicht fertiggestellt werden. Der Nachfolger Benjamin V wurde 2020 beschlossen und ging am 23.10.2022 in Betrieb.
Beschluss
Während des OV-Abends am 28 September 2006 wurde über einen Neubau von DB0UC abgestimmt. Alle anwesenden Mitglieder entschieden sich für Nachwuchs. Er soll, entsprechend der Tradition, den Namen Benjamin IV tragen.
Der Entwurf eines Konzeptes durch die Relaisbaugruppe diente als Vorlage für die Beschlussfassung in dieser OV-Versammlung. Wir haben verschiedene Varianten gedanklich durchgespielt und Informationen eingeholt. Den Einsatz von kommerziellen Geräten, auch gängige Mobilgeräte, haben wir verworfen. Sie kosten viel Geld und entsprechen nicht dem Amateurfunkgedanken des Selbstbauens, soweit dies mit vertretbaren Mitteln möglich ist. Schließlich macht der Entwurf und Bau einer Relaisfunkstelle viel Freude und fördert den Zusammenhalt. Gerade die von OM Helpert DJ9HH selbst entwickelte und nachfolgend im einzelnen beschriebene Technik ist in jeder Hinsicht für unser Vorhaben geeignet sowie bereits in vielen Relaisstationen erfolgreich im Einsatz.
Der Grund für unsere Entscheidung war nicht, dass DB0UC / Benjamin III, insbesondere nach der erfolgreichen Transplantation durch den Einbau einer neuen Duplexerweiche, irgendwelche Probleme gezeigt hätte. Nein, im Gegenteil, Benjamin III zeigt sich nach dieser Operation seither zur Freude aller von seiner besten Seite. Nur sein Alter macht uns Sorge. Damit wir nicht plötzlich von schweren Komplikationen oder dem durchaus möglichen Exodus überrascht werden, haben wir uns für Nachwuchs entschieden, der dann nahtlos die Arbeit übernehmen kann. Von der Zeugung bis zur Geburt, und erst recht der notwendigen Reife, vergeht bekanntlich geraume Zeit. Es soll schließlich ein Prachtkerl werden und dafür wollen wir gute Arbeit leisten. So haben wir uns alle ins Zeug gelegt und dabei natürlich unseren alten Relaisvater Edi von Benjamin III mit eingebunden.
Die Relaisbaugruppe
- DB8NL Georg
- DC2NJ Edi
- DC4WZ Thomas
- DG7NAZ Norbert
- DL9NBJ Thilo
- DL1NWK Wolfgang
Empfänger
Der „Alberich 082“ ist ein 2-m-Empfänger für FM. Mit fünf Eingangskreisen hoher Güte verfügt der RX über eine ausgezeichnete Vorselektion. Er hat einen 7-dBm-Schottky-Mixer, bis zu 8-polige Quarzfilter sind einsetzbar. Ein interner Überlagerer mit einem Quarz macht ihn zum Einkanalempfänger, eine weitere Buchse gestattet das Einspeisen eines Synthese-Signals, so dass auch das ganze Band empfangen werden kann. Bei Benjamin IV läuft dieser Empfänger mit dem internen Überlagerer auf 145.100 MHz. Zur Baubeschreibung
PA1
Die PA I (134) benötigt eine Ansteuerleistung von 10-15 Milliwatt und verstärkt die Ausgangsleistung des Synthesizer von ca. 20 mW auf ca. 7 W. Eine integrierte SWR-Überwachung regelt bei Fehlanpassung das Signal herunter.
PA2
Mit der nachgeschalteten PA2 HL-37Vsx von Tokyo High-Power wird bei einem Input von 160 mW bereits eine Ausgangsleistung von 3,5 Watt erreicht, bei 2,2 Watt Input sind es 31,5 Watt Output. Die Relais für die TX/RX Umschaltung wurden stillgelegt und kurzgeschlossen. Die Endstufe wird durch einen Mosfet in der Stromversogung aktiviert. Bei Ausfall der PA1 ist so noch durchaus ausreichender Sendebetrieb möglich.
Beide Endstufen sind mit aufgesetzten temperaturgesteuerten Lüftern versehen.
Duplexerweiche
Den Duplexfilter DPRE5-6VL haben wir von der Firma IK-Telecom aus Finnland bezogen.
Ein Duplexfilter ermöglicht einen gleichzeitigen Betrieb von Sender und Empfänger an einer Antenne. Man benötigt pro Zweig je drei Resonanzfilter. Indem man die Eigenschaften eines Viertelwellenübertragers nutzt, kann man beide Zweige (Empfangs- und Sendezweig) in einem Punkt zusammen führen. Für eine Relaisfunkstelle ist das Duplexfilter ein wichtiges Bauteil.
NF-Aufbereitung
Die Kernbaugruppen des Uni-Clipper sind ein Clipper, eine Rauschsperre, ein Tonrufauswerter sowie ein Frequenzablageindikator.
Aufgabe des Clippers ist, den mittleren NF-Pegel anzuheben und den maximalen Hub des Relais Senders zu begrenzen. Über eine NF-Mischstufe kann der Kennungsgeber oder Roger-Beep der Relaisfunkstelle rückwirkungsarm in den Modulationstrakt eingespeist werden. Die Rauschsperre hilft bei verringertem Kanalraster, bei dem zumeist vorhandene Rauschsperren Probleme bereiten. Der Tonrufauswerter reagiert auf ein 1750Hz Signal ( +-50Hz je nach Pegel) und generiert ein Logik-Signal für die Relaissteuerung. Wird ein Rufton erkannt, so wird die Empfänger-NF abgesenkt, oder nach entfernen von R57 unterdrückt. Um den Störungen aus dem Nachbarkanal besondere Aufmerksamkeit zu widmen, wurde in die Clipperbaugruppe ein Frequenzablageindikator aufgenommen. Damit soll verhindert werden, dass Stationen außerhalb einer wählbaren Frequenzablage die Rauschsperre öffnen. Beschreibung aus der CQ-DL.
RX-Vorstufe
Die Original-Eingangsstufe des „Alberich 082“ ist für „Heimgebrauch“ als gut zu bezeichnen. Für eine Relaisstelle muß man bedenken, dass an einem exponierten Standort sehr viele und sehr starke Fremdsignale an der Antenne anstehen. Aus diesem Grund wurde für den Relaisempfänger
ein externer Vorverstärker entwickelt. Die 4 Topfkreise dürften dafür sorgen, dass starke fremde Signale das Empfangsteil nicht überfordern. Im Schaltbild ist versehentlich der ACs als Transistor angegeben, korrekt ist der R2s eingebaut!
Beschreibung 1 | Beschreibung 2 | Schaltbild | Abgleich
Steuerung
Das Kommando an Bord übernimmt ein AVR-Mikrokontroller von Atmel. Wir haben uns für ein Modul mit dem ATMega2560 von Robotikhardware.de entschieden. Er dürfte derzeit ohne Frage einer der leistungsfähigsten AVR-Controller überhaupt sein. Entscheidungsgrundlage war jedoch der 256 kByte große Flash-Speicher und der bereits gelötete, so leichter handhabbare Chip mit seinen 100 Beinchen. Die Platine ist mit Stiftleisten versehen, so dass sie problemlos auf eine Europakarte aufgesetzt werden kann.
Modulbeschreibung
Stromversorgung
Zur Stromversorgung haben wir uns für ein modernes Schaltnetzteil entschieden. Es arbeitet zusammen mit einer 24Ah BleiGel-Batterie im Bereitschafts-Parallelbetrieb bei 13,8 Volt / 7,5 Ampere. Der Verbraucher, also die Relaistechnik, hängt über einen Tiefentladeschutz an der BleiGel Batterie. Details können Sie im Blockschaltbild erkennen.
Synthesizer
Bei dem Synthesizer handelt es sich um einen hochwertigen, rauscharmen Kanalrasteroszillator mit Modulationseingang und zwei HF-Ausgängen. An den beiden SMC-Buchsen bietet er, abhängig vom PTT-Eingang, das TX-Signal auf der Endfrequenz oder ein Überlagerungssignal für den Empfänger, gedacht für normale Transceiver. Bei Benjamin IV ist am Synthesizer die PTT fest verdrahtet, so dass am Ausgang immer 145.700 MHz anstehen. Der Pegel beträgt 35mW.
Beschreibung | Bauanleitung
TX-Filter
Das Filter ist zwischen die PA 2 und den Duplexer als Bandpass zur Vorselektion für ein sauberes Ausgangssignal eingefügt.
Wattmeter
Das Wattmeter ist eine SWR- und Leistungsmessbrücke in einem 19 Zoll Einschub. Die SWR- und PWR- Analogsignale werden einem Atmel Controller AT-Mega 8 auf seinen AD-Eingängen zugeführt. Zur Kommunikation wurde auf der Frontseite eine Ethernetbuchse montiert. Diese Ethernetbuchsen dienen am Benjamin IV als Universal I²C-Schnittstelle und verbindet die einzelnen Einschübe über dieses Bus-System. Der Atmel Controller wird über das 8polige Ethernetkabel auch mit Spannung (+5V) versorgt.
Die Hauptsteuerung kann bei Bedarf über den I²C-Bus von diesem Einschub die Sendeleistung und das SWR abfragen.
Danksagungen
Wir danken allen Spendern für bereits erhaltene und noch zugedachte Spenden.
Wir bedanken uns bei:
| DC4WZ | PA2 HL-37Vsx Schaltnetzteil 13,8 V 7,5 A |
| DC4NV | TX-Filter |
| DJ2VN | RX-Filter |
| DG8NBJ | Bauteilspende Reichelt |
| OM Helpert | Modulator, PA1 |
| DL9NBJ | 19 Zoll Gehäuse |
| DO2NUL | 19 Zoll Einschübe |
| DG0ED | 19 Zoll Einschübe, 12V Bleigel-Akkus |
| DO1NWK | Soundkarteninterfafce |
| DO3NDW | Geldspende |