German Amateur Radio Station DG9VH

FlexRadio, SDR-Radio, FiFi-SDR und viele andere mehr sind Namen, die im Amateurfunk (und nicht nur dort) für das Thema “Software Defined Radio” Pate stehen. Doch was ist ein SDR genau? Diese, und weitere Fragen, beantwortet Tobias, DH1TW, auf seiner Homepage.

Auch der Satelliten-TV-Sender “DrDish-TV” hat in seiner Sendung “RESET“, Folge 2/2011, das Thema SDR aufgegriffen und zeigt hier einige Exemplare typischer SDR-Empfänger.

Welche Vorteile bieten uns Software Defined Radios?

Nun, dadurch, dass die Haupttätigkeiten der Sende-/Empfangsaufbereitung, nämlich die Modulation/Demodulation des Signals, Filterung etc. in einem Rechner stattfindet, sind die Hardware-Anforderungen an den eigentlichen Empfänger/Sender recht gering geworden. Veränderungen an der Signalaufbereitung, neue Betriebsmodi etc. sind relativ einfach in der Software umzusetzen und erfordern keinerlei Lötarbeiten mehr.

Der Nachteil ist heute noch die teilweise nicht so berauschende Latenz-Zeit, die doch noch sehr spürbar ist. Sie liegt zwar nicht im Sekundenbereich, aber man hört schon einen ganz deutlichen Echo-Effekt, bedingt durch die zeitliche Verzögerung, die im SDR durch die digitale Signalaufbereitung entsteht, wenn man ein SDR neben einem herkömmlichen Analog-Empfänger betreibt.

Dennoch werden diejenigen, die einmal vor einem SDR gesessen haben, sicherlich bestätigen, dass die Vorteile eines recht breiten Spektrums, welches man überblicken kann und aus dem man in Echtzeit die Bandbelegung sehen kann, zu schätzen wissen.

So langsam wird dieses Blog ein Pappradio-Blog aber das macht ja nix. Schließlich ist das HCJB-Pappradio ein Stück Technik, welches auch die Amateurfunkwelt um ein kleines Stück SDR erweitert, wenn auch nur empfangsseitig.

Heute Mittag gelang es mir zum ersten Mal (es waren vorher weniger technische Hindernisse sondern eher zeitliche Konflikte, die es vereitelten) gelungen, Radio New Zealands DRM-Aussendungen mit dem Pappradio zu empfangen. Der Sender, den RNZI für seine DRM-Ausstrahlungen nutzt befindet sich in Rangitaiki, 41km östlich von Taupo Zentrum der nördlichen Insel von New Zealand. 100kW senden das DRM-Signal auf 9870 kHz in den pazifischen Raum.

Hier noch ein kurzes Video, welches den Empfang ein wenig technisch belegen soll. Ich entschuldige die bescheidene Bildqualität, aber leider habe ich keine vernünftigen Aufzeichnungsmöglichkeiten.

Seit ein paar Tagen bin ich stolzer Besitzer eines HCJB-Pappradios und habe damit auch schon meine ersten Erfahrungen gemacht. Ein Punkt, der für mich eigentlich den Ausschlag gab, dieses Teil zu kaufen, war, dass man für knapp 70 Euro ein SDR bekommt, welches im Grunde alle Betriebsarten abdeckt – inklusive DRM, wenn man die entsprechende Software nutzt.

Als ich am ersten Tag stolz feststellte, dass grundsätzlich der DRM-Empfang funktioniert, fiel mir jedoch ein “Pferdefuß” auf, der mir natürlich auf dem Magen lag: Zum Hören von DRM-Sendern musste ich immer gleich zwei dicke Programme starten: HDSDR (ein im Grunde sehr gutes Programm, um AM/SSB/FM-Sender zu empfangen mit dem SDR)  und DREAM (was den eigentlichen DRM-Empfang realisierte). HDSDR war hierbei lediglich notwendig, um am Pappradio selbst die Frequenz einzustellen.

DREAM selbst hätte jedoch von Hause aus die Möglichkeit, per Mausklick die richtige Frequenz zum passenden Sender einzustellen, also warum funktionierte dies nicht?

Um diese Funktion im DREAM zu nutzen (und damit eine Menge Handarbeit und “zwischen den Programmen-Wechseln” zu sparen), sind im Folgenden die Schritte erklärt, die mich zum Erfolg führten:

Installation virtueller COM-Ports

Um das Pappradio zu steuern, wird dem Radio softwareseitig eine CAT-Schnittstelle verpasst, die man nun aus jedem beliebigen Programm, was eine CAT-Steuerung vornehmen kann, ansprechen kann. Dazu benötigt man jedoch COM-Ports, über die diese Schnittstelle anzusprechen ist. Man kann entweder zwei vorhandene Hardware-Ports am Rechner mit einem Null-Modemkabel verbinden (der eine Port ist der Port, an dem das Pappradio quasi lauscht und der andere Port ist der Port, über den das steuernde Programm kommuniziert) oder aber man installiert sich virtuelle COM-Ports, die als “Pair” geschaltet sind.

Um unter einem 32-Bit-Windows solche COM-Ports mit wenig Aufwand zu schalten, nutze ich den Virtual Serial Ports Emulator von Eterlogic. Hier lege ich, wie oben beschrieben, das COM-Port-Paar an. Damit wäre der erste Schritt schon einmal erledigt.

Änderungen am HDSDR

Der nächste Schritt wäre, die mit dem Pappradio mitgelieferte CD zur Hand zu nehmen und dort unter “\software\Winrad\Winrad DLLs” sich zwei ZIP-Dateien zu Herzen zu nehmen und diese in das HDSDR-Programmverzeichnis zu entpacken:

• ExtIO_Winrad_BeaconCAT_V_0.5.3.0_20101109.zip
• WinradExtIOLoader_V_0.1.2.0_20101109.zip

Beide ZIP-Dateien beinhalten einmal entweder eine DLL-Datei oder EXE-Datei und dazugehörend eine TXT-Datei mit einer relativ wirren Beschreibung. Im Grunde ist es aber ganz einfach:

Nachdem die Dateien entpackt wurden, startet man HDSDR ein erstes Mal. Es erscheint nun ein Auswahldialog, über den man die entsprechende DLL-Datei auswählen soll, die die Hardware ansteuert. Hier wählt man entsprechend die BeaconCAT-DLL. Anschließend wird das Programm sich in einem neuen Programmfenster (vom BeaconCAT erzeugt) beschweren, dass es die DLL für das Radio nicht finden kann. Man beendet HDSDR wieder und schaut in das Programmverzeichnis von HDSDR rein. Hier hat sich nun eine neue Datei namens “ExtIO_Winrad_BeaconCAT.ini” eingefunden, die ein wenig Änderung bedarf.

Man lädt also die INI-Datei in einen Editor und sucht nach den Zeilen, die mit folgendem Inhalt beginnen:

SubDllFileName=

Hier trägt man den kompletten Pfadnamen der Pappradio DLL ein. Bei mir sieht diese Zeile etwa so aus:

SubDllFileName=C:\Programme\WinradHD\ExtIO_pappradio2.dll

Als nächstes kommt folgende Zeile dran

RemotePortPort=

Hier trägt man einen der neuen virtuellen COM-Ports ein, bei mir wäre dies

RemotePortPort=COM3

Damit wäre im Grunde die Sache auf der HDSDR-Seite schon fast erledigt. Um nun beim DRM-Empfang nicht immer das HDSDR starten zu müssen, haben wir die zweite ZIP-Datei entpackt. Diese beinhaltet ein Programm namens “WinradExtIOLoader.exe”, welches die Steuerung des Radios nun übernimmt und von der CPU-Belastung wie auch dem Speicherhunger nicht so bedürftig ist, wie das HDSDR. Daher empfehle ich auf Rechnern mit wenig gut ausgestatteter Hardware unbedingt die Nutzung dieses Programms.

Dieses Programm startet man ebenfalls erst einmal, nimmt die Fehlermeldung über nicht auffindbare DLLs zur Kenntnis und beendet es wieder. Nun gibt es auch hier eine zugehörige INI-Datei namens “WinradExtIOLoader.ini”, die ebenfalls editiert werden muss.

Man sucht sich die Zeile

SubDllFileName=

und trägt hier den kompletten Pfad zur BeaconCAT-DLL ein. Bei mir sieht es so aus:

SubDllFileName=C:\Programme\WinradHD\ExtIO_Winrad_BeaconCAT.dll

Damit wäre die Sache erledigt und HDSDR und Pappradio wären konfiguriert, um per CAT gesteuert zu werden.

Konfiguration von DREAM

Um nun dem DREAM das Pappradio per CAT anzubieten, ist hier im “Stations Dialog” unter “REMOTE” als zu steuernder Empfänger unter Kenwood (warum dort und nicht woanders weiß ich auch nicht) der K2 auszuwählen, da sich das Pappradio von der CAT-Steuerung her ähnlich diesem TRX verhält. Wer nun denkt, er könnte im DREAM den virtuellen COM-Port auswählen, den muss ich nun erst einmal enttäuschen: Das Programm erkennt nur hardwaremäßig vorhandene Ports und zeigt diese an. Wir müssen auch hier wieder das DREAM erst mal wieder beenden und in die INI-Datei des DREAM, um dort von Hand den richtigen COM-Port einzutragen. Also ab in das Programmverzeichnis von DREAM und die Datei “Dream.ini” gesucht und editiert.

Hier gibt es eine Zeile

hamlib-config=rig_pathname=

in der wohl der falsche Port steht. Hier habe ich folgendes eingetragen:

hamlib-config=rig_pathname=COM5

Damit ist auch DREAM nach einem Neustart in der Lage, das Pappradio zu steuern.

Neuer Startablauf beim Radiohören

Um nun die passenden Programme in der richtigen Reihenfolge zu starten, habe ich mir eine BAT-Datei angelegt mit folgendem Inhalt:

@echo off
cd “C:\Programme\Eterlogic.com\Virtual Serial Ports Emulator\”
start VSPEmulator.exe d:\Pair.vspe -minimize -hide_splash

@ping 127.0.0.1 -n 2 -w 1000 > nul

cd “C:\Programme\WinradHD”
start WinradExtIOLoader.exe

@ping 127.0.0.1 -n 2 -w 1000 > nul

cd C:\Programme\Dream
start dream -c 3

Hier sei noch eines zu erwähnt: Beim Virtual Serial Port Emulator habe ich die Konfiguration des COM-Port-Paares abgespeichert und diese wird über die Kommandozeile dem Programm zugeführt.

Die “PING”-Anweisungen dienen jeweils dazu, dem Ablauf der Datei ein wenig Zeit zu verschaffen, um die einzelnen Programme auch ordentlich zu starten.

Zum guten Schluss

Diese Anleitung ist sicherlich nur ein Weg, der zum Ziel führt – hat aber den Charme, dass er “relativ einfach” das erledigt, was er soll. Falls jemand über andere Wege zum Ziel kommt, kann er gerne hier Bescheid geben Sicher sind diese Informationen genauso richtig und wertvoll, wie diese hier.

Gestern Abend baute ich in meinen Yaesu Ft-857D das Collins-Filter YF-122CN ein. Hierbei handelt es sich um ein 300 Hz Quarzfilter, welches für CW und die digitalen Betriebsarten einsetzbar ist. Der Einbau gestaltete sich relativ einfach und war binnen weniger Minuten erledigt.

Der Einbau

Einfach 7 Gehäuseschrauben (3 an der Oberseite und 4 an den Seiten links und rechts) entfernen und den Gehäusedeckel vorsichtig abheben. Dabei das Lautsprecherkabel beachten und vorsichtig aus seinem Steckplatz entfernen.

Das Collins-Filter wird nun mit der Bestückungsseite nach oben (also so, dass das Quarzgehäuse nach oben schaut) auf einen der beiden freien Filtersteckplätze gesteckt. Welcher ist dabei egal, Fil 1 bietet sich von der Logik her jedoch an.

Das Quarzfilter ist nun über das Menü aktivierbar (über der entsprechenden Bedientaste wird “300″ eingeblendet).

Beurteilung

Das Filter habe ich gestern nur kurz getestet (war schon relativ spät abends), bin jedoch von dessen Leistungsfähigkeit schon sehr überzeugt. Ich testete es anhand zweier QSOs im CW-Bereich, wobei hier immer wieder auch ein Vergleich mit dem 240 Hz DSP-Filter vorgenommen wurde. Beim 300 Hz Quarzfilter ist das Empfangssignal wesentlich klarer und die Beeinträchtigung durch starke Nachbarstationen ist nicht mehr so massiv bemerkbar wie beim DSP-Filter, der zwar die Nachbarsignale akkustisch unterdrückt, jedoch das Nutzsignal dennoch irgendwie massiv durch die Nachbarsignale beeinflussen lässt.

Im Digitalbetrieb habe ich das Filter anhand eines PSK31-QSOs und eines PSK63-QSOs testen können, wobei mich hier das Filter noch mehr überraschte: Das Signal von VE9DX konnte ich ohne das Filter, aufgrund der starken russischen Stationen auf dem 20m-Band zum Testzeitpunkt in PSK63 im Wasserfall erahnen, jedoch nicht decodieren. Das Quarzfilter schaffte es, dass das Signal zu 100%(!) decodierbar wurde. Ein Vergleich mit dem DSP wiederum lies das Signal wieder unterhalb der Decoderfähigkeiten verschwinden.

Fazit

Für mich war die Investition von gerade einmal 100 Euro (da ich es neu über einen namhaften Händler bezogen habe) kein rausgeworfenes Geld. Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich in den nächsten Tagen, Wochen und Monaten die Fähigkeiten des Filters (besonders in Contesten) schätzen lernen werde.

Heute möchte ich mal die Gelegenheit nutzen, mein persönliches Stationssetup vorzustellen, mit dem ich meine Aktivitäten auf der Kurzwelle, sowie auf 2 m und 70 cm bestreite.

Was ihr auf dem Foto links seht, ist meine Station bestehend aus einem Yaesu FT-857D, einem LDG YT-100 Automatic-Tuner sowie einem Schaltnetzteil (SEC 1223, 23 Ampere). Rechts daneben sieht man noch 2 Handfunkgeräte, die aber jetzt mal eine primär untergeordnete Rolle spielen sollen.

Mit oben aufgeführtem Setup füttere ich einen per Balun (4:1) an den Tuner angeschlossenen, endgespeißten Draht mit ca. 20 m Länge, welcher horizontal unter dem Dachfirst montiert ist.  Mit dieser Antenne bin ich auf den Bändern 10  – 80 m QRV, wobei hier natürlich die Stärken der Antenne auf den mittleren Bändern (15 – 30 m) liegen. Nahezu ohne Tuner nutzbar ist der Draht bei fast sehr gutem SWR auf dem 17 m Band (also anders gesagt, bei 18 MHz), was auf der einen Seite ganz schön ist, da hier ein ruhiges Band vorliegt, welches hervorragende Verbindungsmöglichkeiten bietet, auf der anderen Seite aber auch immer wieder den Automatic-Tuner fordert, wenn es um die Nutzung der anderen Bänder geht.

Im Grunde kann ich diesem Antennensetup über alle für mich nutzbaren Bänder gute Eigenschaften bescheinigen: Die Antenne zieht nicht viel QRM in den Empfänger und wie mir von den Gegenstationen (z.B. in PSK31) bescheinigt wird, leistet sie bei 30 Watt Einspeisung auch noch im DX passable Signale bei den teilweise wirklich weiter entfernteren Stationen.

Was ich persönlich auch nie so recht geglaubt hätte, ist, dass man auch mit 30 Watt ernsthaften RTTY-Betrieb fahren kann und sogar von den Gegenstationen nach 1-2 Anrufen gehört wird – ein Erlebnis, was Freude macht und nur erahnen lässt, was mit einer “richtigen Antennenanlage” hier zu machen wäre.

Ich kann also aus meiner Sicht nur jeden “Antennengeschädigten” ermutigen, vielleicht doch mal mit einer solchen “unter Dach Lösung” zu experimentieren – die Ergebnisse im Log sprechen für sich und ich glaube, lieber mit einer solchen Behelfslösung und entsprechenden Betriebsarten seinem Hobby nachkommen, als es gar nicht tun!

Wer sich vor einigen Jahren, als in Deutschland das 40m-Band noch von 7 – 7,1 MHz für den Amateurfunk freigegeben war, den Yaesu FT-857D kaufte, der hat heute das leichte Nachsehen: Ab 7,1 MHz verweigert dieser nämlich dann die Aussendung.

Heute war für mich der Tag, an dem sich dies für mein Gerät ändern sollte. Bewaffnet mit dieser Umbauanleitung machte ich mich ans Werk:

Am Anfang empfiehlt es sich, von sämtlichen Einstellungen und abgespeicherten Frequenzen sich eine Kopie im Sinne von Notizen zu machen, da die Einstellungen später durch einen Reset verloren gehen und die Speicherbelegung ebenfalls gelöscht wird! Hat man dies erledigt, kann man mit dem Umbau beginnen:

Zunächst entfernte ich sämtliche absteckbaren Teile wie Mikrofon, Bedienteil und Stromversorgung, um dann auf der Gehäuseoberseite die Schraube am hinteren Ende und die beiden an der Front zu lösen, die beiden Schrauben, die den Lautsprecher halten, ließ ich unberührt. Um den Deckel aber nun öffnen zu können, mussten noch jeweils links und rechts an der Gehäuseseite die beiden Schrauben gelöst werden, da der Deckel zum Teil durch die untere Schale überlappt wird und durch eben diese Schrauben gesichert ist.

Gemäß der Anleitung hob ich nun vosichtig den Deckel ab, steckte den Lautsprecher vom Mainboard ab und fand entsprechend die Jumper, die aus 0-Ohm-SMD-Widerständen bestehen, im vorderen linken Eck, also nahe der Front. Mein TRX war, wie von Tobias auch beschrieben, in der B02-Ausführung, so dass ich nur einen SMD-Widerstand entfernen brauchte.

Nachdem dies erledigt war, kam der Lautsprecherstecker wieder an seinen Platz und der Deckel konnte wieder verschraubt werden. Nach einem Reset durch gleichzeitiges Drücken der Func-Taste mit der V/M-Taste beim Einschalten (quittiert durch ein “düdeldüdeldüt” vom TRX) wurde es dann spannend: ein erster Test, ob die Modifikation gegriffen hatte stand an. Zunächst tastete ich kurz im 40m-Band bei ca. 7060 kHz den Sender – er ging auf Sendung. Anschließend bewegte ich mich in das nun neue Segment auf ca. 7150 kHz – auch hier war ein kurzes antippen der PTT mit einem auf Sendung gehenden TRX erfolgreich. Ein Versuch, mit dem Sender auf 7,550 kHz zu senden, wurde wie erwartet mit einem “TX-ERROR” quittiert. Die Modifikation war also so weit erfolgreich.

Nun war der Check an der Reihe, ob im 2m und 70cm-Band die automatische Relaisablage noch funktionierte. Auch hier war, wie erwartet, das Ergebnis positiv und die Relaisablage wurde automatisch aktiviert und stimmte entsprechend den Einstellungen auch korrekt für jedes Band.

Die Modifikation gemäß Tobias’ Anleitung ist also auf ganzer Linie ein Erfolg. An dieser Stelle ein herzliches Dankeschön an Tobias Bauer, DF1NIF, der mir bereits auch im Vorfeld per E-Mail versicherte, dass ihm keinerlei Fehlermeldungen bezüglich seiner Anleitung vorlagen. Ich kann die Anleitung also ruhigen Gewissens weiterempfehlen, wie immer jedoch mit dem Hinweis, dass ich keinerlei Haftung übernehme, wie auch Tobias keinerlei Haftung für Schäden übernimmt. Mein TRX trägt übrigens die Seriennummer 5F420265, falls jemand Vergleiche mit seinem eigenen TRX ziehen möchte anhand der Seriennummer. Mein TRX arbeitet entsprechend der dokumentierten Frequenzbereiche der Anleitung.