Panadapter für den ICOM IC-7300 von RADIOANALOG
Panadapter für den ICOM IC-7300 von 
Als Funkamateure nutzen wir in unserer Station eines der weltweit beliebtesten Funkgeräte ICOM IC-7300. Dieses Gerät erfüllt den Direktabtastfunk in Bezug auf das Preis-Leistungs-Verhältnis sehr gut. Andererseits hat es keine HF-Ausgang, was ein großer Nachteil für seine Anwendungen ist. Amateure möchten ihren Transceiver mit preiswerten populären SDRs wie RTL-SDR, AirSpy, SDRplay, HackRF und Software wie HDSDR, SDRSharp, GNU Radio nutzen.
Da wir Funkamateure/Ingenieure sind, die den ICOM IC-7300 aktiv nutzen, haben wir an internen Schaltplänen, Layouts und mechanischen Zeichnungen des ICOM IC-7300 gearbeitet, um eine echte Panadapterlösung zu finden. Nach intensivem Brainstorming haben wir eine intelligente, innovative und nahtlose Methode entwickelt, um das HF-Signal des ICOM IC-7300 zu erfassen. Wir glauben, dass dies die Schlüssellösung für Funkamateure ist, die ihren ICOM IC-7300 mit SDR einsetzen möchten.
Ein echter Panadapter sollte sich leicht in das Gerät integrieren lassen, so dass jeder selbstständig und ohne spezielle Kenntnisse wie Löten, Verkabelung, Montage usw. arbeiten kann. Wir haben die folgenden Anforderungen als wichtige Richtlinien für unseren Designprozess zugrunde gelegt;
1. Die HF-Entnahmestelle sollte einen Stecker haben, um Lötvorgänge zu vermeiden und das Gerät vor Beschädigungen zu schützen.
2. Es sollte eine Öffnung am Gerätechassis vorhanden sein, um das Panadapterkabel herauszunehmen, zusätzliche Bohrungen am Gerät sind nicht zulässig.
3. Die Installation des Panadapters sollte keine Kompromisse in Bezug auf die Funktionalität mit sich bringen. Wenn Sie beispielsweise das Tuner-Anschlussloch als Panadapter-Zugang verwenden, können Sie den externen Tuner nicht gleichzeitig verwenden.
4. Der Panadapter sollte gleichzeitig mit SDR verwendet werden, beide sollten in der Lage sein, gleiche oder unterschiedliche Frequenzen einzustellen.
5. Das Gerät sollte nach dem Einstecken des Panadapters ordnungsgemäß funktionieren. Leistungseinbußen wie Signalverlust oder zusätzliches Rauschen sind nicht zulässig.
6. Der gesamte Prozess sollte reversibel sein, so dass der Benutzer das Rig wieder in die ursprüngliche Konfiguration zurücksetzen kann.
Alle oben genannten Anforderungen wurden mit unserem innovativen Ansatz erfüllt. Wir haben die ersten PTRX-7300-Produkte entwickelt, getestet und verifiziert, jetzt sind wir stolz darauf, dies bekannt zu geben.
Der PTRX-7300 verwendet die aktive hochohmige Sondierungstechnik, um die bidirektionale TX/RX-Signalleitung abzutasten. Da die Schaltung dank ihres hochohmigen Verstärkers nur schnüffelt (und keine HF-Signalleitung belastet), kann sie vom Rigg nicht erkannt werden und hat keine negativen Auswirkungen auf den Normalbetrieb. Es gibt keinen 3 dB Verlust wie beim Powersplitting-Ansatz zur Abtastung des Signals. Der Verstärker ist mit modernsten Komponenten für extrem verzerrungsarme und rauscharme Wiedergabe ausgestattet. Aktive und passive Komponenten stammen von namhaften Anbietern wie Analog Devices, Texas Instruments, AVX, TE Connectivity, etc. Das entworfene CAD-Modell und das hergestellte Produkt sind in Abbildung 1 dargestellt. Neben der Entwicklung von Hochleistungsverstärkern ist auch der richtige Anschluss an die HF-Signalleitung erforderlich. Glücklicherweise hat der IC-7300 auf seiner Leiterplatte einen Stecker mit der Bezeichnung J1431, mit dem Sie TX/RX-Signale abgetastet werden können. Das Antennen-RX-Signal erreicht diesen Punkt, nachdem es durch Eingangsfilter und rauscharme Verstärker geleitet wurde. Es gibt auch ein Low-Power-TX-Signal, das an den Leistungsverstärker geht. Der TX-Signalpegel ist niedrig genug (<500 mVpeak), um mit der gleichen SDR-Hardware zu überwachen.
Figure 1: PTRX-7300 CAD Model and Assembled Board
Figure 4: PTRX-7300 Block and Wiring Diagram
Die Schaltpläne, die Leiterplatte und das mechanische Modell des PTRX-7300 wurden speziell für den IC-7300 entwickelt. Die Öffnung des Tuner-Anschlusses des Rigs auf der Rückseite wird als Panadapter-Montagebohrung verwendet. Größere Tuner-Stecker wurden durch einen kleineren rechteckigen ersetzt, der MCX-RF-Stecker, der ebenfalls ein RF-Signal trägt. Eine Aluminiumhalterung ist entworfen und CNC-gefräst, um den Panadapter an der Tuneröffnung auf der Rückseite des Geräts anzubringen. Abbildung 2 zeigt das Montageschema. Abbildung 3 zeigt die HF- und Tuneranschlüsse des Panadapters auf der Rückseite. Abbildung 5 zeigt die bereits erwähnte Entnahmestelle in Schaltplänen, Layout und Schaltplan des IC-7300 Service Manuals.
Figure 2: PTRX-7300 installed in ICOM-7300
Figure 3: Rear View of PTRX-7300 after installation
Die Verstärkerschaltung des Panadapters benötigt zum Betrieb ebenfalls eine Gleichstromversorgung. Der beste Weg, den Versorgungsbedarf zu decken, ist, einen Stecker zu finden, der eine Gleichspannung im Inneren des Geräts führt, anstatt ein sperriges externes Netzteil zu verwenden. Zu diesem Zweck haben wir festgestellt, dass der Tuner-Stecker mit der Bezeichnung J331 ein guter Kandidat auf der PA UNIT Leiterplatte ist. Dieser Stecker wird ursprünglich über eine Kabelbaugruppe an die Rückseite des Rigs zum Anschluss eines externen Tuners geführt. Wir haben dieses Kabel durch ein neues ersetzt und den Tuner-Stecker wieder über die Panadapterplatine an das Ausgangspanel weitergegeben. Die am Tuner-Anschluss verfügbaren Gleichstromschienen werden als Stromversorgung des Verstärkers verwendet. Der Verstärker nimmt nur 30 mA Strom auf, so dass die Stromschienen des Tuners, die mehr als einen Ampere Strom liefern können, nicht beschädigt werden. Abbildung 4 zeigt Block und Schaltplan des Panadapters.
Figure 5: PCB and Schematic pages of IC-7300 showing RF tapping point
COMPARISON TABLE
Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen dem PTRX-7300 und typischen Ansätzen zum Schalten/Splitten von Antennensignalen.
| Parameter | PTRX-7300 | Antenna Signal Switching/Splitting/Routing |
| Signal Degredation | NO | 3 dB, If power Splitting |
| Utilizing Front End of Rig (Filters, LNA etc.) | YES, Fully | NO |
| SDR Port Electrical Protection | YES, Rig’s inherent protection | NO |
| Dual Receivers Mode | YES | NO, If switching |
| Simultaneous Operation | YES | NO, If switching |
| RX/TX Monitoring | YES | NO, Only Monitors RX |
| SDR Port to RF tap Point Isolation | High (>60 dB (average), Amplifier Reverse Isolation) | Moderate (>30 dB (average), Passive Splitter Isolation) |
| PTT Operation | Automatic | Need Additional Cabling |
| Integration with Rig | Internal | Internal + External Parts |
| Rig Modification ( Soldering etc.) | NO | NO |
| Installation Reversibility | YES | YES |
| Size | Compact | Larger |
| Cost | 145 USD (Fixed) | Depends on Setup (Total cost of connectorized Splitter, Switch, Antenna Guard, Filters, Cables, Power Supply, Housing etc.) |
TESTING PTRX-7300
Nach der Konstruktion und Fertigung wird der PTRX-7300 erstmals getestet und verifiziert, indem künstliche Signale angelegt und die Ausgabe auf Oszilloskop und Spektrumanalysator überwacht werden. Auch S-Parameter-Messungen wurden in jedem Port durchgeführt. Anschließend wurde der PTRX-7300 installiert und unter realen Arbeitsbedingungen getestet. Als Hardware wird RTL-SDR (HF), als Software HDSDR und GQRX verwendet. Erste Tests betrafen die AM- und DRM-Demodulation, die eine hohe Signalqualität des PTRX-7300 zeigen sollte. Der letzte Test zeigte ein weiteres wichtiges Merkmal, nämlich die Synchronisation von IC-7300 und SDR über die CAT-Steuerung. Die kostenlose OmniRig-Software wird zusammen mit HDSDR verwendet.
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Im Lieferumfang ist alles notwendige Zubehör enthalten;
PTRX-7300 Modul
TMP-MCX RG-174 Kabelkonfektionierung (interne Verbindung)
4-pol/4-pol. PH2.0 Tunerkabelbaugruppe (interne Verbindung)
SMA-MCX RG-174 Kabelkonfektion (50 cm, externer SDR-Anschluss)
Preis $145,- plus Versandkosten
