Prestavba mobilného telefónu NOKIA 620i

na miestny FM prevádzač v pásme 70 cm.

 

Ing. Jozef Illés, OM3WBC

 

 

            Táto úprava vznikla z potreby zariadení na oživenie pásma 70cm. Upravené mobilné telefóny síce nemôžu nahradiť prevádzače, ktoré sú inštalované na vysokých kopcoch a majú umožniť komunikáciu pre väčší počet amatérov na vysokej úrovni. Zato však veľmi dobre môžu slúžiť ako miestne prevádzače pre menší počet užívateľov (majú totiž nedostatočné chladenie, slabšiu selektivita a pod).

            Software, ako aj celé zariadenie sú riešené čo najjednoduchšie a plošný spoj je upravenou verziou plošného spoja pre verziu na PR (pozri minuloročný zborník TATRY). Prerábka oscilátorov bola tiež dokumentovaná v minuloročnom zborníku, preto si ho pozrite.

            Prevádzač vie odvysielať svoju značku a lokátor. Nie sú tam implementované prídavné funkcie ako diaľkové ovládanie, subtón a pod. Na doske prijímača, ako aj na doske vysielača sú už osadené prvky deemfázy, preto nie je použitá žiadna ďalšia úprava nízkofrekvenčnej cesty. Zdvih sa dá regulovať na doske vysielača a  tým, že nie je použitý kompresor (limiter), zdvih treba nastaviť veľmi opatrne. V pásme 70cm používajú amatéri väčšinou zariadenie profesionálnej výroby, preto nie je problém nastaviť správny zdvih vysielača prevádzača na potrebnú úroveň.

 

Demontáž:

 

            Na spodnej strane telefónu vyskrutkujeme 5 skrutiek, z toho 3 sú krátke a držia len zadnú stenu prístroja a 2 dlhé, ktoré zároveň držia celý komplet dokopy. Celé zariadenie rozpadne na tri kusy, z ktorých hornú časť z umelej hmoty s akumulátorom potrebovať nebudeme.

            V celom popise je nasledovná orientácia v prístroji. Chladič s anténnym konektorom máme hore a 15 kolíkový konektor Cannon na ľavej strane.

 

Demontáž procesorovej dosky:

 

            Po odstránení zadného krytu uvidíme samotný prístroj, kde na ľavej strane je doska procesora, ktorú vzhľadom na to, že sa jedná o I-čkovú verziu, kompletne odmontujeme. Drží ju jediná skrutka vedľa konektoru Cannon. Túto dosku odložíme bokom, pretože ju nebudeme používať. Tým, ktorí majú viac zručnosti a trpezlivosti, môže poslúžiť ako zdroj potrebných súčiastok pri prestavbe. Získame z nej tieto súčiastky: radový konektor na pripojenie prijímača, vysielača a koncového stupňa, stabilizátor napätia 7808, kryštal, konektor Cannon, tlmivku a prípadne ďalšie drobné veci.

 

Demontáž dosky prijímača, vysielača a VCO:

 

            Po odskrutkovaní 5 skrutiek opatrne odklopíme dosku prijímača, odpojíme kábel prichádzajúci od duplexera a dosku odložíme.

            Odpojíme koaxiálny kábel na doske koncového stupňa, ktorý vedie z dosky vysielača, vysunieme svorku z prepážky a dosku vysielača tiež odložíme bokom.

 

 

Demontáž duplexera:

 

            Odpojíme i druhý kábel z koncového stupňa, ktorý vedie na duplexer. Uvoľníme skrutku vedľa konektora TNC a konektor vysuneme (prípadne ho vymeníme za BNC).

            Povolíme 3 skrutky a duplexer vyberieme.

 

Vlastná úprava:

 

Procesorová doska:

 

            Keď máme odvahu, tak vymontujeme z dosky súčiastky, ktoré budú potrebné do novej. V opačnom prípade kúpime všetky súčiastky a dosku si odložíme do vitríny. Popis novej dosky bude na konci tohoto návodu.



 

Úprava dosky vysielača a VCO:

 

            LC rezonančný obvod vo VCO vysielača potrebujeme preladiť asi 10 MHz smerom k nižším kmitočtom (podobne od pri prerábke na paket). Nepripojíme žiadny kondenzátor, ale miesto toho odsávačkou cínu odsajeme cín zo studeného konca stredného vodiča semirigid kábla, čo je vlastne cievka VCO. Opatrne uvoľníme stredný vodič. Upravíme jeho koniec tak, aby išiel paralelne s doskou a pricínujeme k doske len jeho koniec. Vo väčšine prípadov takéto predĺženie stačí na potrebné preladenie. Keď nie, musíme drôt predĺžiť tak, že z tenkého drôtu vytvoríme malé U a prispákujeme ho na stredný vodič a zem. Úpravou dĺžky drôtu doladíme oscilátor na potrebný kmitočet. Pretože zatiaľ nemáme pripojenú procesorovú dosku ( ladiace napätie je približne 0,76 V ) naladíme oscilátor na kmitočet cca 427 MHz. (Obr. č. 1 bod 1; Obr. č. 6).



            Helix filter nastavíme až na konci, keď bude fungovať aj procesor.

            Pretože sa v prípade FM prevádzača jedná o kompletný nízkofrekvenčný signál, nízkofrekvenčná cesta nepotrebuje žiadnu úpravu. Preladenie oscilátora je jedinou úpravou dosky.

 

Úprava prijímača:

 

            Kmitočet VCO upravíme podobným spôsobom ako pri vysielači s tým rozdielom, že tu v každom prípade musíme stredný vodič semirigid kábla predĺžiť kúskom drôtu, lebo potrebujeme preladiť VCO až o 15 MHz ( Obr. č. 3 bod 5 ). Bez procesorovej dosky musíme namerať kmitočet cca 447 MHz. Toto nastavenie musíme robiť tak, že zmontujeme dokopy dosky vysielača a prijímača ( PLL obvod prijímača je na doske vysielača ).

            Nízkofrekvenčná cesta nepotrebuje žiadnu úpravu.



 

Úprava dosky koncového stupňa:

 

            Žiadna zmena.

 

Duplexer:

 

            Tu máme tri možnosti:

  1. Preladiť duplexer do amatérskeho pásma a prehodiť prijímaciu a vysielaciu cestu (v telefóne má RX cesta v duplexere vyšší kmitočet, ale na amatérskom pásme, na prevádzači je to opačne). Žiaľ vložný útlm preladeného duplexera je  3 až  4 dB, preto výstupný výkon klesne na 3 – 5 W a citlivosť prijímača tiež bude nižšia ako v pôvodnom pásme.
  2. Zohnať kvalitnejší duplexer a umiestniť to mimo mobilného telefónu. Je to super verzia, ale duplexer je dosť drahý.
  3. Použiť dve antény a umiestniť ich dostatočne ďaleko od seba (pokiaľ možno nad seba). Jednu pre prijímač a druhú pre vysielač.

 

Výroba a montáž novej procesorovej dosky:

 

            Použijeme rovnakú dosku ako pri prerábke telefónu na paket. Osadenie dosky plošného spoja je jednoduché. Osadíme len súčiastky, ktoré sú na výkrese uvedené. Procesor v každom prípade dáme do objímky. Keď máme všetky súčiastky osadené,  prekontrolujeme dosku vizuálne, či nie je niektorý spoj prerušený, alebo či nemáme niekde skrat. Nebudeme používať anténny prepínač, preto nie je potrebné použiť ako Q3 tranzistor BD140 (ako pri pakete), ale stačí aj obyčajný PNP tranzistor malého výkonu ( BC212, BC 557 atp). Procesor zasunieme do dosky až po skontrolovaní napájacieho napätia. Keď sú napätia v poriadku, dáme do objímky procesor a teoreticky môžeme začať nastavovať vysokofrekvenčné obvody, pretože procesorová doska nastavovanie nepotrebuje. Nezabudnite nalepiť izolačnú pásku na vývody radových konektorov (na stranu spojov), aby zadný kryt neskratoval plošný spoj.



 

Nastavenie kmitočtu:

 

            Pri skratovacích prepojoch P2 sú čísla od 25 do 3.2 znamenajúce kmitočet, ktorý pripočítame k základnému kmitočtu. INV znamená, že kmitočet prijímača a vysielača sa prehodí. Základný kmitočet je 430 000 kHz. Keď je kontakt spojený, zodpovedajúci kmitočet sa pripočíta k základnému. Keď spoj INV nie je osadený, tak nastavený kmitočet je kmitočtom prijímača a v opačnom prípade je to kmitočet vysielača. Spoj na P3 treba osadiť medzi kontaktom 1 a 2 - bližšie k procesoru  (pri oživovaní je to medzi 2 a 3).

            Priklad: potrebujeme kmitočet prijímača 431,100 a odskok + 7,6 MHz. Skratovacie spojky umiestníme na pozície 100, 200, 800.

 

Nastavovanie vysielača:

 

            Dosku vysielača ( bez prijímača ) dáme na pôvodné miesto a priskrutkujeme. Keď použijeme distančné rúrky, môžeme používať aj pôvodné skrutky. Vložíme na svoje miesto procesorovú dosku tak, že prepojky neosadíme ( najnižší kmitočet vysielača ), okrem prepojky INV a prepojky (P3, poz 2-3), ktorá zapína oscilátor vysielača. Keď máme procesorovú dosku v poriadku a dosku vysielača sme prednastavili správne, tak nám po zapnutí naskočí kmitočet vysielača na kmitočet 430,000 MHz. Skontrolujeme ladiace napätie. Malo by byť okolo 1,2V. Teraz osadíme prepojky 800 a 1.6, odstránime INV – P3 necháme na pozícii 2-3 (nastavíme najvyšší kmitočet vysielača). Skonrolujeme kmitočet, ktorý má byť 440,000 MHz. Ladiace napätie nesmie byť vyššie ako 7,5 V.

Teraz nastavíme kmitočet približne na stred pásma ( alebo na kmitočet, ktorý budeme používať ) a naladíme helix na najväčší výstupný signál. Kto má patričné prístroje, tak ho naladí na správny prenos v rámci amatérskeho pásma. Prekontrolujeme kmitočet a v prípade nutnosti ho upravíme trimrom v krabičke referenčného oscilátora.

            Keď chceme prevádzač používať v inverznom režime, osadíme prepojku na INV a prepojkami budeme nastavovať kmitočet vysielača. Kmitočet prijímača bude pritom posunutý o 7,6  MHz vyššie.

            Pozor, software kontroluje prekročenie hranice amatérskeho pásma. Keď je nastavený vyšší kmitočet ako 440,000 MHz procesor nezapne koncový stupeň, ani nenastaví kmitočet.

 

Nastavenie prijímača:

 

            Prijímač okrem naladenia helixu nepotrebuje žiadne ďalšie nastavenie. Najlepšie naladíme Helix voblerom. Približne ho naladíme tak, že obidva červíky zaskrutkujeme asi 3 až 3,5 závitov a veríme, že to bude dobre. Pracnejší, ale spoľahlivejší spôsob nastavenia, je vyrobiť si predlžovacie kábliky (čo najkratšie), ktorými spojíme vysielaciu a prijímaciu dosku tak, aby sme sa dostali k nastavovacím skrutkám helixu. Potom zo signálneho generátora privedieme signál do prijímača a voltmetrom skontrolujeme napätie na anóde D2 na procesorovej doske (výstup S-metra) a nastavíme najväčšie výstupné napätie. Kmitočty oscilátora kontrolujeme podobným spôsobom ako na vysielači s rozdielom, že kmitočet oscilátora je tu o 21,4 MHz vyšší, ako požadovaný vstupný kmitočet prijímača. Ladiace napätie môžeme merať na ľavom krajnom kontakte 5pinového konektora (X504 obraz d_vys), ktorý spája vysielaciu a prijímaciu dosku. Po dôkladnom nastavení kmitočtov, zakapneme včelím voskom konce cievok (semirigid káblov), aby sme zabránili mikrofoničnosti zariadenia. Trimrom na doske nastavíme najvyššiu výstupnú úroveň nf. signálu. Trimer sa nachádza na strane spojov v ľavom hornom rohu.

 

Montáž:

 

            Keď sme hotoví s úpravami, môžeme zmontovať zariadenie. Treba dávať pozor na to, aby nám horný kryt nerozladil oscilátor prijímača. Preto treba prekontrolavať ladiace napätie po priložení krytu a v prípade nutnosti upraviť tvar vodiča. Ďale, buď namontujeme preladený duplexer alebo vyvrtáme na krabici dieru pre ďalší konektor. Pôvodný anténny konektor budeme používať pre vysielač a nový pre prijímač.

            Teraz môžeme urobiť konečné nastavenie prevádzača. Trimrom V2 na doske procesora nastavíme potrebný výstupný výkon (pre miestny prevádzač od 1 W do 3 W) a trimrom R601 (obr. d_vys) na doske vysielača potrebný zdvih. Nezabudnúť na P3! (Spojiť kontakt 1 a 2.). Prekontrolujeme napätie bez vstupného signálu na anóde D2. Keď je toto napätie menšie ako 1.2V, tak diodu D2 môžeme skratovať. Prevádzač bude reagovať aj na slabšie signály, ale môže ho spínať i rušenie.

            Po uvedených zmenách je telefón schopný pracovať ako miestny prevádzač. Po zapnutí odvysiela svoju značku a lokátor, až potom aktivuje prijímač. Svoju značku a lokátor bude vysielať len vtedy, keď bol predtým v kľude minimálne 4,5 min. Tak je zabezpečená nerušená prevádzka dvoch staníc počas spojenia.

            Pri pokusoch som napísal dva druhy softwaru. Tento popis platí pre verziu repeat0.hex. Ďalšia verzia repeat1.hex je v prevedení, keď oscilátor beží trvale. Má to výhodu v tom, že procesor nemusí zapínať oscilátor a preto sleduje prítomnosť nosnej na vstupe prijímača. Keď zistí prítomnosť signálu, tak odstaví vysielanie značky a lokátora a tak neruší  prevádzku prítomných staníc. Má to však aj nevýhodu, signál z oscilátora sa dostane na anténu aj cez odstavený koncový stupeň a je ho počuť asi 100m okolo prevádzača. Komu tento nedostatok nevadí, ten by mal používať program repeat1.hex a spojiť na doske procesora, na  kontaktnom poli P3 kontakty 2 a 3 (ako pri nastavovaní vysielača).

            Na vygenerovanie skutočného obsahu procesora slúži krátky program repeater.exe. Tento program vygeneruje súbor repeater.hex, kde na základe napísaných údajov dosadí značku a lokátor prevádzača a podľa požiadavky generuje verziu programu 0 alebo 1. Pôvodný súbor repeat0 a repeat1 neobsahuje značku ani lokátor. Preto, keď nechcete aby prevádzač vysielal svoju značku a lokátor, stačí použiť pôvodný súbor repeat0.hex alebo repeat1.hex. Pri spustení programu musia byť v spoločnom adresári súbory repeater.exe, repeat0.hex a repeat1.hex.

 

            Záverom Vám prajem príjemnú prácu pri prerábke a nerušenú prevádzku cez miestne prevádzače na báze mobilných telefónov NOKIA.