Funkender Adventskalender

Messsender | CC BY
Messsender | CC BY

Nachdem mein guter Freund und Kollege DO2CP seine Lizenzprüfung abgelegt hatte wollte ich ihn näher an die Elektronik führen. Prüfungsfragen mit all ihrer Theorie sind ja ein tolle Sache, aber eine Schaltung selbst zu bauen ist ungleich spannender. Was fehlte war die zündende Idee für eine Schaltung.

Mir kam die Jahreszeit bei meinen Überlegungen zu Hilfe: Weihnachten stand vor der Tür. So entstand die Idee die einzelnen Bauteile einer einfachen Schaltung quasi wie im Adventskalender Tag für Tag zu verpacken. Zusammen mit einer Lochrasterplatine, einem 9V-Block nebst Anschlussclip sollten es also 24 Bauteile werden.

Mit 24 Bauteilen lässt sich einiges machen, die Entscheidung fiel auf einen 1 MHz-Oszillator, der mit einem Sinus moduliert werden kann. Ein RC-Sinusgenerator braucht nur neun Bauteile, das AM-Signal sollte mit einem fertigen Quarzoszillator erzeugt werden, dessen Betriebsspannung mit Hilfe eines Übertragers mit der NF beaufschlagt wird.

Ein kurzes Nachzählen ergab, dass der Plan mit 24 Teilen in 24 Tütchen nicht hin kommt, denn es wird ja noch eine78L06 benötigt, einige Kondensatoren, Buchsen und Schalter. Deswegen kamen die Lötstifte zusammen in ein Tütchen, die Widerstände und Kondensatoren mit den gleichen Werten in je ein anderes. Mit anderen Worten: Es passte nicht und wurde passend gemacht. Kurz vor dem 1. Advent lagen 24 durchnummerierte Papiertüten vor mir. Ich packte das in einen Karton und fragte Chris dann
jeden Tag an dem wir uns im Office trafen was denn im heutigen Tütchen war und ob er schon eine Ahnung habe was es werden soll. Am 1. Tag gab es die Lochrasterplatine, am 2. Tag den
Quarzoszillator bis schliesslich am 24. das Blatt mit der Schaltung das Rätsel auflöste.

Messsender | CC BY
Messsender | CC BY

Nach Weihnachten suchten wir zwei Termine am Abend, um die Schaltung bei mir zusammen zu löten. Der Kauf eines Gehäuses blieb Chris überlassen, die Lochrasterplatine gab ja einen Anhaltspunkt für die Grösse. Was mir wichtig war: Chris sollte das alles selbst verlöten, ich beschränkte mich auf gute Ratschläge der Art “Lötzinn und Lötspitze gleichzeitig an das Beinchen halten” und “hier ist eine Drahtbrücke keine Schande”.

Am ersten Abend löteten wir den Oszillator und den Sinusgenerator zusammen. Beides funktionierte sofort. Der 250Hz Sinus wurde von meinem betagten Röhrenoszi sauber dargestellt, der AM-Träger wurde von einem 80-er Jahre Weltempfänger ICF 7600 empfangen.

Am zweiten Abend wurden die zwei Schaltungen miteinander verbunden, verkabelt und auch der Parallelschwingkreis, der aus dem Rechteck des TTL-Generators einen Sinus machen soll, verlötet und zur BNC-Buchse geführt. Das Gehäuse war schnell gebohrt, damit Schalter und Buchsen angeschlossen werden können.

Die Schaltung ist kein Meisterwerk, die Verdrahtung alles andere als kreuzungsfrei und der
Sinus von 250Hz ist weit davon entfernt perfekt zu sein. Und doch: es schwingt, der betagte Weltempfänger empfängt das Signal in 10cm Entfernung.

Die Idee mit dem Adventskalender könnte zur Erfolgsgeschichte werden. Viel kostet es mich auch nicht. Der Oszillator schlug mit weniger als einem Euro zu Buche, das L und C für den Parallelschwingkreis kosteten nur wenige Cent. Die meisten Bauteile hatte in ohnehin der Bastelkiste liegen.

Nichts fasziniert mehr als ein Sender. Meine Hoffnung ist DO2CP für den Selbstbau begeistert zu haben. Wenn ein Leser hier die Idee aufgreift um so jemanden für den Selbstbau zu begeistern ist ein weiteres Ziel erreicht. Kleiner Tipp: Weihnachten steht vor der Tür!

Freifunk – ganz ohne Lizenz

Von Michael Renner, DD0UL

Mit meinem Freifunkrouter will ich (neuen) Nachbarn eine rudimentäre Internetanbindung bieten, noch bevor ein Provider Telefon und DSL anschliesst. Dafür gebe ich von meinen 16MBit/s max. 3MBit/s für den Freifunk frei. Diese 3MBit/s sind für den Nutzer besser als nichts, allerdings für die tägliche Nutzung auch nicht wirklich ideal. Ob sich aus den mit Freifunk gesammelten Erfahrungen Lehren für HAMNET schliessen lassen wird die Zukunft zeigen.

Fensterdurchführung | CC BY 3.0 Michael Renner

Fensterdurchführung | CC BY 3.0 Michael Renner

Nach 4 Wochen Betrieb bei dem der Router auf dem Fensterbrett stand stellte ich fest, dass der Router zwar lief und erreichbar war, bisher aber nicht genutzt wurde. Deswegen machte ich einfache Reichweitentests mit dem Mobiltelefon und stellte fest, dass in nur 3-4 Häuser Entfernung das Signal kaum noch nutzbar war*. Von einem Router auf dem Balkon versprach ich mir mehr, allerdings gab es zuvor ein kleines Problem zu lösen: Auf dem Balkon gibt es weder einen LAN-Anschluss noch eine Steckdose.

Netzwerk auf den Balkon zu bringen sollte das kleinste Problem sein. In der Kiste mit Edelschrott lag noch eine WLAN-Bridge von Netgear, mit der ein inzwischen nicht mehr genutzter PC ins Netz gebracht wurde. Diese Bridge, angeschlossen an den Router, sollte für die Netzanbindung sorgen. Die Alternative wäre ein Raspberry Pi Modell A+. Mit wenig Netzwerkkonfiguration hätte der auch als Bridge funktioniert.

Fensterdurchführung | CC BY 3.0 Michael Renner

Fensterdurchführung | CC BY 3.0 Michael Renner

Das Problem mit der Spannungsversorgung war schon schwieriger zu lösen. Ein Loch durch die Wand kam nicht in Frage, es sollte anders gehen. In der Bastelkiste fanden sich einige Fensterdurchführungen aus dem Bereich des Satelliten-TV. Die hatte ich mal gekauft, um eine KW-Antenne anzuschliessen. Bei Conrad zahlt man fast 23 € dafür, beim Fachhändler zwischen 6 € und 8 €. Ich bestellte damals bei Reichelt ein halbes Duzend für je 90 Cent. Ein Kabel das 100W auf KW aushält sollte auch ein bisschen Strom für das WLAN transportieren können. In der Bastelkiste lag auch ein 19V Notebooknetzteil das nicht mehr gebraucht wurde. Blieb die Frage wie aus 19V die 5V für die WLAN-Bridge und 9V für den Router werden sollen. Etwas längsgeregeltes mit 7805 bzw. 7809 kam nicht in Frage – Energie ist zu kostbar um sie in Wärme zu verwandeln. Auf ebay fand ich einstellbare Drop-Down Regler aus China für je 2.99 € und bestellt zwei Stück. Tatsächlich sind diese knapp 4 € die einzige Investition die ich tätigen musste. Das HF-dichte Gehäuse, auf das ich ich auf keinen Fall verzichten wollte, kam aus dem Küchenschrank: Eine Konservendose mit Gänsemägen (der Inhalt wurde gebraten und gegessen).

Fensterdurchführung | CC BY 3.0 Michael Renner

Abdeckung mit Freifunk | CC BY 3.0 Michael Renner

Der Rest ist schnell erzählt: Löcher in die (gespülte) Konserverdose bohren und die vorab eingestellten Spannungsregler auf Abstandsbolzen schrauben. Für die Kabel mit 19 Volt von Netzteil sowie 5V bzw. 9V sollten unbedingt Kabeldurchführungen genutzt werden. So eine Konservendose hat scharfe Kanten! Das Kabel vom Netzteil abschneiden und mit einem F-Stecker und reichlich Uhu Plus 300 Endfest an der Satellitendurchführung verkleben. Das selbe Verfahren wird auf der anderen Seite angewendet. Um diese Konstruktion halbwegs HF-dicht zu bekommen wir der Deckel der Dose flach gedengelt und mit Klebeband befestigt. Nachdem diese Konstruktion in Betrieb genommen wurde ging ich nochmal auf die Strasse um die Reichweite zu messen. Das Ergebnis war erfreulich. Bis zu unserer Lieblingskneipe fehlen etwa 200 Meter. Weitere 200m sind sicher machbar – wir werden sehen!

Router auf dem Balkon | CC BY 3.0 Michael Renner

Router auf dem Balkon | CC BY 3.0 Michael Renner

*) Gleichzeitig fiel auf, dass die Fritzbox, die mitten in unserer Wohnung auf dem Schrank steht, unten auf der Strasse besser und weiter zu empfangen war als der 19 € teure TP-Link TL-WR84 auf dem Fensterbrett. Mit einer Firmware für ausgemusterte Fritzboxen könnte deutlich mehr Reichweite erzielt werden. Leider gibt es die nicht.

Wege zur Remote-Station – I: Nur ein Proxyserver

Ein Gast-Artikel von Michael Renner, DD0UL.Urlaubs-QTH in FrankreichDiese kleine Artikelserie beschreibt den Aufbau einer Remotestation. Die Gedanken, die Fortschritte und Rückschläge die es dabei gibt. Derzeit (November 2014) läuft noch nicht viel. Bis zum Frühjahr 2015 will ich aber QRV sein – oder wenigstens fast.

Wie alles (wieder) begann

Das Leben mitten in München hat viel zu bieten. An Antennenmöglichkeiten mangelt es jedoch. Das störte mich bis 2008 nicht weiter. Amateurfunk war für mich ein Hobby von gestern. Ich machte in den 80-ern SSB und ATV auf UKW, Packet Radio in den 90-ern. Aber irgendwann wurden andere Themen für mich wichtig.

2006 kam der Amateurfunk zurück in mein Leben. Ich fuhr, inzwischen verheiratet, zusammen mit meiner Frau wie jeden Sommer in unserer Ferienhaus im Beaujolais. Internet hatten wir damals dort noch nicht, für die langen Abende waren DVDs im Gepäck. Doch leider wollte der DVD-Player nicht funktionieren.  Tagsüber hatten wir viel am Haus zu tun, für die Abende fand ich drei (!) deutschsprachige Bücher in der Bibliothek: Die Dokterarbeit meines Schwiegervaters, die Weissagungen des Nostradamus und einen Bildband von M. C. Escher. Das war der Augenblick, an dem ich mir wünschte im Urlaub QRV zu sein. Über die Jahre baute ich meine Amateurfunkaktivitäten dort aus. Inzwischen kann ich nicht mehr jammern: mit 100 Watt, mit einer 12m hohen inverted-Vee von 80-10m QRV. Aber eben nur wenige Wochem im Jahr. So reifte der Entschluss, via Internet auf ein dauerhaft aufgebaute Station am Urlaubs-QTH dort zugreifen zu können.

Praktische Überlegungen

Wir haben in München 16 MBit DSL, in Frankreich aus Kostenüberlegungen heraus nur 6 MBit. Das reicht auf jeden Fall für einen Sprachkanal und noch einiges mehr. Was mir schnell klar war: die Station soll nach und nach aufgebaut werden um die Möglichkeiten auszuloten. Er wäre leicht das TS480 dort hin zu stellen und einen PC dazu der alles steuert. Aber wie kalt mag es für die Remotestation im Winter unter dem Dach werden, wie heiss im Sommer? Läuft ein Schaltnetzteil ein Jahr lang durch? Was passiert, wenn beispielsweise der PC einfriert, während fldigi oder qsstv gerade ein Signal sendet? Wie wird der PC auf Stromausfälle oder Spannungsschwankungen reagieren? Gerade auf dem Land wackeln die 230V häufig – vor allem im Winter, den es wird viel mit Strom geheizt. Auch wenn das Haus etwas abseits vom Dorf steht möchte ich mit einer derart auffälligen Antenne wie meiner Sperrkreisantenne keine Aufmerksamkeit erregen – für den Augenblick muss ein Drähtchen unter dem Dach reichen.

Aus all diesen Erwägungen heraus fahre ich zweiglesig: In München werden Geräte aufgebaut uns getestet, in Frankreich muss sich das dann bewähren. Die ersten Schritte sind schon gemacht.

Nur ein Proxy

Raspberry Pi unter dem Dach | CC BY 3.0 Michael RennerDer Raspberry Pi ist ein kleiner preisgünstiger Rechner in Scheckkartengrösse. Mit seiner Hilfe versuche ich die ersten Fragen zu beantworten: Die Zuverlässigkeit des Internets, die Frage nach den Temperaturen unter dem Dach und die Stabilität des ganzen. Denn den grössten Horror bereitet mir die Vorstellung, dass die Remotestation plötzlich nicht mehr erreichbar ist – und ich nicht weiss in welchem Zustand sie sich befindet. Deswegen liegt jetzt ein Raspberry Pi unter dem Dach und läuft vor sich hin. Der eingebaute Watchdog sollte den Rechner rebooten falls etwas schief geht, darüber hinaus gibt es jeden Sonntag einen Reboot. Die Verbindung an das DSL geschieht via WLAN, der Zugriff auf den Raspberry Pi selbst via OpenVPN. Die ganze Konstruktion wird mit den üblichen Monitoringprogrammen Munin und Nagios überwacht. Damit der Raspberry Pi nicht nur sinnlos Energie verheizt ist ein Proxyserver installiert. Der ist für Bewohner Deutschlands sehr praktisch, um via Youtube Musikvideos zu schauen. Wegen der GEMA-Sperre ist das oft nicht möglich, kommt der Zugriff aus Frankreich gibt es diese Probleme zum Glück nicht!

Meanwhile in Munich

Wichtiger als die Fragestellung “wie will ich senden” ist mir das Thema Betriebssicherheit. Im Augenblick gibt es die Überlegung gleich 2 kleine Rechner unter das Dach zu stellen. Die sollten über unabhängige OpenVPN-Verbindungen verfügen und sich über eine RS232-Verbindung gegenseitig kontrollieren und ggf. resetten können. Ein vom Internet unabhängiger Resetschalter könnte auch nützlich sein – beispielsweise in Form eines GSM-Moduls mit SIM-Karte das man anrufen kann um einen Reboot auszulösen.

  • Rechner 1: Monitoring
    • Temperatur
    • SWR kontrollieren
    • 12V Netzteil ein/aus incl. Totmannschaltung
  • Rechner 2: Remote-Station (z.B. Mini-ITX)
    • Soundkarte zum Funkgerät
    • Software wie fldigi, wspr oder qsstv
    • Graphische Benutzeroberfläche (X11)v

Die nächsten Schritte sind klar: Eine schaltbare Steckdose für das 12 Volt Netzteil muss gebaut werden. Und ein SWR-Meter, das die gemessenen Spannungen an einen analog-digital-Wandler am Raspberry Pi zur Berechung oder graphischen Anzeige gibt.

Beim TRX schwanke ich. Soll im Frühjahr erst einmal ein Raspberry Pi als WSPR-Bake mit 10mW laufen, oder besser gleich ein Softrock Radio zusammen mit einem kleinen Intel-Board und einer guten Soundkarte? Oder eine Zwischenlösung aus einem kleinen PSK31-Sender und dem Intel-Board? Das sind Überlegungen, die bis zum 2. Teil dieser kleinen Artikelserien gereift sein werden.