Umbau Bosch KF-163 für Amateurfunk

Inhaltsverzeichnis

	Vorwort
	Frequenzvorwahl/-aufbereitung
	Abgleich von Sender und Empfänger
	Einstellen der Sendeleistung
	TGA-Schnittstelle
	Kanalumschaltung und Tonruf
	Display (Kanal- und Statusanzeige)

Vorwort

Prinzipiell ist es möglich Betriebsfunkgeräte wie z.B. das hier beschriebene Gerät von Bosch zu amateurfunktauglichen Geräten umzurüsten. Das betrifft sowohl Geräte für das 2m-Band als auch Geräte für das 70cm-Band. Teilweise ergeben sich hier ein paar Schwierigkeiten, da manche Bauteile gerätespezifisch hergestellt wurden, bzw. nicht mehr verfügbar sind.

An dieser Stelle möchte ich den Umbau eines Bosch KF-163 auf eine Simplex-Frequenz oder auch zum bedingten Gegenverkehr für Relaisfunkstellen beschreiben. Das hier beschriebene Gerät ist eine Version mit dem einfachen Handbedienteil Typ "HBT-1". Dieser Umbau basiert auf meinen Erfahrungen mit dem Gerätetyp KFE-165, auf den ich immer wieder aufgrund der Kompatibilität verweisen werde.
Diese Umbauanweisung gilt NICHT für die sogenannte "dig X"-Variante (mit dieser Version können max. 32 Frequenzen über ein EEPROM codiert werden).

		HBT KF-163
		Handbedienteil HBT-1: Das Mikrofon bzw. Handbedienteil hat einen Dreh- regler über den das Gerät eingeschaltet und die Lautstärke geregelt wird. Neben einer Sprechtaste (PTT) sind zwei weitere Tasten (gelb und grün) vorhanden. Die gelbe Taste schaltet den Empfänger stumm, die grüne Taste löst einen Selektivruf aus und schaltet den Empfänger auf. Im Be- dienteil sind sowohl Mikrofon, als auch Lautsprecher untergebracht. Drei LED signalisieren den Betriebszustand des Gerätes (Gelb: Betriebs- anzeige, Grün: Empfänger geöffnet, Rot: Senden).

Frequenzvorwahl/-aufbereitung

Die Frequenzaufbereitung erfolgt hier absolut identisch zum KFE-165, deshalb möchte ich an dieser Stelle auf das entsprechende Kapitel in diesem Artikel verweisen. Die Fertigung und der Einbau des Codieradapters erfolgt ebenso auf gleiche Art und Weise.
Bei der Mehrkanal-Ausführung ist muss eine Diodenmatrix S353 eingesetzt werden, da das Gehäuse den Einbau eines Codieradapters mit mehreren Kanälen in konventioneller Bauweise nicht zulässt.

Programmierung einer Diodenmatrix
Die Programmierung der Diodenmatrix S353 muss mit Hilfe eines Programmieradapters vorgenommen werden, der sich recht einfach aus einem IC-Sockel und ein paar Stiftleisten herstellen lässt. Die Frequenzen werden wie beim KFE-165 beschrieben ermittelt und am besten in einer Tabelle zu Papier gebracht. Alle nicht benötigten Verbindungen bzw. Dioden werden "geschossen", d.h. die in dem IC davorliegenden Sicherungen werden zerstört. Beim "Programmieren" ist also auf größte Sorgfalt zu achten.

Die Programmierung funktioniert wie folgt (siehe auch Grafik weiter unten in diesem Artikel):

• Anschluss 0s (Substrat) über eine Spannungsquelle -2V auf Masse legen.
• Mit Schalter S1 gewünschten Eingang (I) auf Masse legen.
• Mit Schalter S2 gewünschten Ausgang (Q) auswählen
• Mit Taster T3 den Programmiervorgang auslösen

Hinweise:
Die angegebene Spannungsquelle mit 18-20V muss für eine Last von mindestens 300 Ohm geeignet sein und eine Anstiegszeit von 0V auf 20V von 1µS haben. Es darf immer nur eine Sicherung programmiert werden. Für die Programmierung ist eine Stromimpulsdauer von 5...10ms ausreichend.

Weitere Erkenntnisse:
Bei manchen Bausteinen ist eine Programmierspannung von 20V nicht ausreichend. Hier wurde mit einer Spannung von 25V gearbeitet. Es ist sinnvoll die Inputs von I1 beginnend zu programmieren.

		Programmierung S353
		Programmierschaltung für den S353 gem. Datenblatt. Die oben gezeigte Programmierschaltung lässt sich leicht auf einer Loch- rasterplatine unterbringen. Über Jumper werden Ein- und Ausgänge für die jeweilige Programmierung mit der Programmierspannung verbunden. Eine Beispieltabelle für folgende Konfiguration: 1) 145,600 MHz Relais, 2) 145,700 MHz Relais, 3) 145,750 MHz Relais, 4) 145,500 MHz, 5) 145,525 MHz Die rot markierten Felder müssen in der Diodenmatrix programmiert werden. Alle Felder mit einem Kreuz dürfen nicht programmiert werden (die Verbindungen über die Dioden bleiben erhalten.)

Abgleich von Sender und Empfänger

Sender und Empfänger werden durch Neuabgleich der PLL justiert. Dazu muss das Gerät auf der Unterseite geöffnet werden. Eine Schablone zeigt die Lage der entsprechenden Spulen für Sender und Empfänger der PLL.

		Bauteillage
		Blick auf die Lötseite der Platine mit den PLL-Spulen für Rx (E) und Tx (S). Über die mit 1-5 gekennzeichneten Spulen wird der Eingangskreis des Empfängers abgestimmt. Über zwei Trimmer, die von der Frontseite aus zugänglich sind, wird die max. NF-Lautstärke und die Mikrofonempfindlichkeit eingestellt.

Einfacher Abgleich des Senders:
Dummy-Load an das Gerät anschließen. Sendetaste drücken und Spulenkern "VHF-S" solange drehen, bis der Träger auf einem zweiten Funkgerät sauber hörbar wird.

Modulationsabgleich/Hub:
An Pin a5 der Messerleiste gegen Masse mit einem Frequenzgenerator ein Sinus-Signal von 1000Hz/100mV anlegen. Ein Oszilloskop an Pin c11 der TGA-Stiftleiste anschließen. Trimmer R411 in Mittelstellung bringen. Den Trimmer R401 so einstellen, dass auf dem Oszilloskop eine saubere Sinuskurve sichtbar wird.
Frequenzgenerator wieder abklemmen und Mikrofon bzw. HBT anschließen. Mit R411 den Hub beim Senden entsprechend einstellen (wenn keine Möglichkeit zum Messen des Hubes vorhanden ist, Modulationslautstärke mit zweitem Funkgerät vergleichen).
R401: Trimmer zugänglich von der Frontseite ("Empfindlichkeit")
R411: Trimmer zugänglich von der Lötseite ("Hub-Begrenzung")

Einfacher Abgleich des Empfängers:
Mit einem zweiten Funkgerät einen Träger senden. Spulenkern "VHF-E" solange drehen, bis das Signal sauber hörbar wird.
Ein weiterer Abgleich kann (je nach zuvor codierter Frequenz) am Eingangskreis nötig sein. Hier ist so abzustimmen, dass ein schwaches Signal (entweder Messsender oder schwaches empfangenes Signal) möglichst rauschfrei und sauber hörbar wird. Wer keinen Messsender zur Verfügung hat, kann z.B. das Signal eines Relais verwenden und die Abschwächung des Eingangssignals über ein Dämpfungsglied vornehmen. So kann man durch Verringern der Spannung den Eingangskreis auf höchste Empfindlichkeit abgleichen.

Einstellen der Sendeleistung

Die Sendeleistung des Gerätes ist einstellbar und kann stufenlos zwischen 1 und 6 Watt geregelt werden. Auf der Geräteoberseite befindet sich auf dem Kühlkörper eine Schraube, die nach Herausdrehen den Trimmer zum Einstellen der Sendeleistung freigibt.

		Sendeleistung
		Nach dem Herausdrehen dieser Schraube ist der Trimmer zum Einstellen der Sendeleistung zugänglich.

TGA-Schnittstelle

Über die Schnittstelle des TGA (Selektivrufeinheit) können allerhand Signale abgegriffen werden, die z.B. beim Einsatz als APRS-Gerät Verwendung finden. Beim Betrieb als Amateurfunkgerät wird ein Selektivruf meist nicht benötigt. Somit kann die TGA-Platine entfernt werden. Für den Betrieb ohne TGA müssen auf der Stiftleiste die Pins 4+5, 9+10 und 11+12 gebrückt werden.
Diese Schnittstelle ist wie folgt belegt (die Nummerierung ist auch auf der Stiftleiste zu finden, Kontakte, die beim Betrieb ohne TGA gebrückt werden müssen sind gekennzeichnet):

Kanalumschaltung und Tonruf

Um das KF-163 Relais-tauglich zu machen, muss ein 1750Hz Tonruf eingebaut werden. Weiterhin muss für die Verwendung mehrerer Kanäle eine Kanalumschaltung implementiert werden. Die Kanalumschaltung wird im KF-163 wie auch im KFE-165 über einen BCD-Code realisiert, der innerhalb der PLL die entsprechenden Codierungen der Diodenmatrix S353 aufschaltet. Während das KFE-165 nur für 2 Kanäle vorgesehen ist (vom mechanischen Aufbau her), kann das KF-163 über verschiedene Bedienteile bis zu fünf Kanäle verwalten. Hierzu wird über den Kanaltaster und einen BCD-Counter ein BCD-Code erzeugt, der an die PLL und eine 7-Segment-Anzeige weitergegeben wird.

In meinem Gerät habe ich die Tonrufplatine TGA entfernt und durch eine Lochrasterplatine ersetzt, auf der ich die Kanalumschaltung, sowie den 1750 Hz Tonruf untergebracht habe.
Als Taster für die Kanalumschaltung wird der ehemalige "Stumm"-Taster des Mikrofons verwendet. Er muss über ein RC-Glied und ein NAND-Gatter mit vorgeschaltetem Schmitt-Trigger (CD4093) entprellt werden. Der BCD-Code wird über ein kleines Flachbandkabel direkt an die PLL-Steckleiste geführt. Der BCD-Code muss auch an der 32-poligen Messerleiste zur Ansteuerung eines Displays zur Verfügung stehen. Deshalb müssen die drei Dioden G501-503 unter der PLL-Platine entfernt und durch 0 Ohm Widerstände ersetzt werden.

		Kanalumschaltung
		Schaltplan der Kanalumschaltung und des 1750Hz Tonrufs (Anklicken zum vergrößern). Auf einer Lochrasterplatine wurde der Ruftongenerator (links) und die Kanalumschaltung (rechts) realisiert. Über die 4-polige Pfostenleiste wird der BCD-Code abgegriffen. Die erzeugten BCD-Signale werden über ein Flachbandkabel direkt auf die PLL-Platine geführt.

Display (Kanal- und Statusanzeige)

Um den eingestellten Kanal in der Mehrkanalversion des KF-163 anzuzeigen gibt es als Original-Zubehör entsprechende Anzeigen in Form von Handmikrofonen und Bedienteilen, die direkt am Gerät montiert werden.
Mein Gerät hatte nur das "einfache" Handbedienteil ohne Display. Daher habe ich den BCD-Code für die Kanalinformation auf die Messerleiste gelegt (siehe oben) und aus dem Steckergehäuse eine weitere Leitung herausgeführt, die zu einem kleinen Gehäuse geht, in dem eine 7-Segment-Anzeige, sowie drei Status LEDs untergebracht sind. Dieses Gehäuse habe ich im Cockpit meines Fahrzeuges montiert. In dem Gehäuse ist auch der BCD-zu-7-Segment-Decoder für die Anzeige enthalten. Die Anzeigen der LEDs sind identisch mit den LED-Anzeigen im Mikrofon (Betrieb, Rx, Tx).
Das Gehäuse stammt aus dem Elektronikhandel, die rote Filterscheibe aus einem Bausatz für eine Motorrad-Ganganzeige.
Wer richtig aufgepasst hat wird feststellen, dass die fünf Kanäle mit den Ziffern 0...4 angezeigt werden. Ich habe mir hier die binäre Addition (BCD+1) mit einem CD4008 aus Platzgründen gespart. Als Funkamateur ist man ja technisch gebildet und weiß, dass man bei "0" anfängt zu zählen ;-)

		Display
		Die Display-Gehäuse enthält den BCD zu 7-Segment-Decoder, die 7-Segment-Anzeige und drei Status-LEDs (Anklicken zum Vergrößern). Aufbauschema des umgebauten KF-163 Kanal- und Statusanzeige im Fahrzeug. Die Verbindung wurde über ein 8-adriges Flachbandkabel (Telefonzubehör) hergestellt und arbeitet störungsfrei.