|
Racal Cougar PRM1545L zendontvanger
|
De PRM4515L is een 1 à 2 Watt portabele zendontvanger die werkt op 10 VDC voedingsspanning. Deze zendontvanger is te programmeren van 66…88 MHz. Volgens het label is deze gefabriceerd op 01 december 1987 en is voorzien van serienummer 0604. Volgens “mod record” het plaatje zijn modificaties twee en vier uitgevoerd. Later heb ik meer PRM4515L's aangeschaft waarbij modificaties 1 tot en met 6 zijn uitgevoerd. Welke modificaties dit zijn, is mij niet bekend. Er is nog een codering te vinden op het label met opschrift “DLA. 7R3. 603”. Wat deze codering betekent is mij ook niet bekend.
Racal Cougar apparatuur is gebouwd voor professionele gebruikers zoals bijvoorbeeld Politie. Racal Cougar apparatuur wordt gekenmerkt dat de verbindingen gecodeerd zijn. Hierdoor wordt afluisteren (vrijwel?!) onmogelijk gemaakt. De apparatuur kan zonder "code sleutel" worden gebruikt of met één van de twee geprogrammeerde code sleutels. Het is zelfs mogelijk om de code sleutels op het apparaat te wissen om ervoor te zorgen dat de vijand niet meer mee zou kunnen luisteren. Uiteraard is met een speciaal een nieuwe gewenste code te programmeren.
De Racal Cougar is in diverse uitvoeringen te vinden en voor diverse frequentie banden. De variant die ik heb is voor de 70 MHz band en het is de voertuig uitvoering, dus met 10 Watt eindtrap. Er zijn 16 en 20 Watt varianten van de eindtap. De 10 Watt variant is te herkennen aan toevoeging "010" aan het type nummer.
|
De PRM4515L zendontvanger werkt van 66...88 MHz. Er kunnen met een aan te sluiten programmer tien kanalen worden geprogrammeerd. Toen ik de zendontvanger ontving, waren helaas de tien gebruikelijke frequenties van 70,250...70,475 in 25 kHz stappen geprogrammeerd. * De originele frequenties waren nog geprogrammeerd. Voor de geïnteresseerden staan hieronder de frequenties (in MHz) zoals deze in mijn PRM4515L waren geprogrammeerd. Aan de ene kant is het lastig dat niet de gewenste frequenties er in staan, aan de andere kant is het wel interessant om te weten op welke frequenties de apparatuur oorspronkelijk gebruikt is. (Wel jammer dat ik bij het testen ook de encryptie sleutels heb gewist met de ZEROING functie. Anders had ik hier misschien nog iets interessants uit af kunnen leiden...)
| originele frequenties per kanaal | | kanaalnummer | RX frequentie | TX frequentie | opmerking | 0 | 79,275 MHz | 79,275 MHz | simplex | | 1 | 92,225MHz | 84,225 MHz | 10 MHz shift | | 2 | 94,725MHz | 84,725 MHz | 10 MHz shift | | 3 | 94,575MHz | 84,575 MHz | 10 MHz shift | | 4 | 79,325MHz | 79,325 MHz | simplex | | 5 | 94,200MHz | 84,200 MHz | 10 MHz shift | | 6 | 79,775MHz | 79,775 MHz | simplex | | 7 | 94,875MHz | 84,875 MHz | 10 MHz shift | | 8 | 94,900MHz | 84,900 MHz | 10 MHz shift | | 9 | 94,400MHz | 70,475 MHz | 23,925 MHz ?! shift |
* Uit onderzoek is gebleken dat de "fill gun" met de frequentie gegevens niet goed functioneerde. Naar verluid bleek de back-up batterij bleek leeg te zijn geraakt waardoor het programmeren mis is gegaan. Baco Army Goods heeft het probleem zeer snel en professioneel opgelost! Goede service; ik een blije klant!
|
|
Er is een test gedaan om de gevoeligheid van de ontvanger te bepalen. Met een Rohde&Schwarz SMT-02 is een radiofrequent FM signaal op de antenne ingang aangesloten dat gemoduleerd is met twee laagfrequent tonen van 1 kHz bij 2,5 kHz zwaai én een toon van 150 Hz met een zwaai van 2,5 kHz. De 1 kHz toon is bedoeld als hoorbare audio toon en de 150 Hz toon is de subtoon dat nodig is om de squelch open te schakelen. Het radiofrequentie vermogen is van -140dBm met 0,1 dBm stappen verhoogd totdat de ontvanger "open" schakelde. Vanaf -126,0 dBm schakelt de ontvanger voor het eerst open, maar het signaal valt soms nog weg. Vanaf -114 dBm is de signaalkwaliteit goed en de audio toon is duidelijk waarneembaar. Deze test is uigevoerd in originee toestand van de PRM4515L op 79,275 MHz waarbij het radiofrequente signaal via de eindtrap wordt ingevoerd.
|
|
De antenne aansluitingen van de zendontvanger zijn uitgevoerd met een TNC connector. TNC wordt vaak gebruikt waar een BNC onvoldoende betrouwbaar is. Zoals bij (oude) mobiele telefonie apparatuur waarbij bedrijfszekerheid van belang is. TNC is niet heel gebruikelijk voor experimenteel radio onderzoekers, dus een verloopje van TNC naar BNC is denkbaar.
|
Helaas is er geen speaker/microfoon bijgeleverd. Gelukkig is er wel een passende audio connector ("Clansman-stijl" 105) bijgeleverd zodat een gewenste handmicrofoon kan worden gemonteerd. Ook is het prettig dat er 10 VDC (tot 100 mA) aanwezig is om een mogelijke elektret microfoon te voeden. De aansluitingen zijn hieronder weergegeven. De alternatieve aanduidingen zijn voor het programmeren van de frequenties en code sleutels.
A = microfoon audio naar zendontvanger (of Fixed Audio Level of programming input)
B = mic return (of Wideband Programming)
C = 10 VDC (<100 mA) voeding in of uit
D = ontvangen audio van zendontvanger (naar luidspreker)
E = gemeenschappelijke massa
F = "Push To Talk" zendontvanger gaat zenden wanneer deze met de massa [E] verbonden wordt (of 4 kb/s data of "key fill data")
G = squelch (of CTS)
|
|
Het zendvermogen van de PRM4515L portofoon is 1 a 2 Watt. In combinatie met de eindtrap (TA4523L) met een BGY32 power module kan het vermogen verhoogd worden. De eindtrap heeft drie standen, namelijk: LOW, MED en HIGH. Bij [LOW] is de eindtap niet ingeschakeld en wordt het zendvermogen van de portofoon doorverbonden met de antenne aansluiting. Bij [MED] is het zendvermogen ??? Watt en bij [HIGH] is het zendvermogen 10, 16 of 20 Watt (afhankelijk van de uitvoering).
|
De bouw van de apparatuur is zeer degelijk. Racal is ooit overgenomen door Thales dat onder andere radar systemen maakt voor defensie, dus ze weten wat kwaliteit is. De mechanische constructie is degelijk en duidelijk ontworpen voor betrouwbaarheid voor zwaar werk. Ook de toegepaste componenten zijn van hoge kwaliteit. Denk hierbij aan keramische uitvoeringen van DIP chips in plaats van de plastic consumenten variant. Waar de ruimte het toe laat, zijn de printplaten voorzien vaan component aanduiding. Er is ook een bolletje silica gel aanwezig in de portofoon. Het is een aluminium behuizing, dus condensatie van vocht in de lucht bij lage temperaturen is denkbaar. De silica gel neemt het vocht in de portofoon op zodat de elektronica niet corrodeert. Simpel en érg goed gevonden.
|
De PRM4515L is uitgerust met een Time Out Timer. Wanneer de zender te lang ingeschakeld is, klinkt er een waarschuwing signaal en even later wordt de zender uitgeschakeld. Daarna klinkt er een ander waarschuwingssignaal totdat de PTT knop wordt losgelaten ter indicatie dat de zender te lang ingeschakeld is geweest. Deze functie is bedoeld om te voorkomen dat het kanaal niet geblokkeerd blijft als de PTT knop onbedoeld te lang ingedrukt blijft. De standaard tijd is ingesteld op 60 seconden. De tijden zijn met twee jumpers in te stellen op 30, 60, 120 seconden of de TOT is uitgeschakeld en de zendtijd wordt niet beperkt.
Vermoedelijk komt bovenstaande samenstelling uit Frankrijk uit een blauwe BMW 325 D dat op 6 februari 2006 voor het laatst gekeurd is. (De opdruk FEV. In de datum notatie “verraad” dat dit een afkorting is van Fevrier, ofwel februari in het Frans.) Gezien de forse beschadigingen aan de portofoon is het aannemelijk dat de portofoon ook buiten de versterker module is gebruikt of dat de portofoon en versterker niet bij elkaar gebruikt zijn.
|
|
waarschuwing tonen uitschakelen
|
De Racal Cougar is uitgerust met alarmtonen. Deze kunnen onder andere waarschuwen als:
 er geen communicatie meer is met de afstandsbediening (afwisselend hoge/lage tonen);
de time out timer tijd overschreden is;
wanneer er gezonden wordt zonder encryptie (in [CLR] modus in plaats van [A] of [B]).
De oorspronkelijke gedachte is dat speciale eenheden niet onopgemerkt zonder encryptie zouden zenden waarbij de "vijand" dus mee zou kunnen luisteren. Elke zeven seconden klinkt er bij het zenden een piepje uit de luidspreker ter indicatie van de "clear" mode selectie. Aangezien experimenteel radio onderzoekers alleen zonder encryptie mogen zenden, klinkt altijd de indicatie piep dat hinderlijk kan worden ervaren. Dit is gebleken omdat ik van drie amateurs onafhankelijk de vraag heb gekregen of de toon ook uit te schakelen is. Dave; PA5DOF had ook al het plan ook om de tonen ooit uit te schakelen en door de vragen van mede amateurs is dit in een stroomversnelling gekomen. Na zoekwerk in het schema is gebleken dat door het verwijderen van één weerstand (R81) van het hoofd bord, alle waarschuwing tonen uit te schakelen zijn. Beter gezegd, de tonen (TNA signaal) uit de CPU (pin 7) worden nu niet meer geïnjecteerd de HEF4053 chip van de audio versterker. De storende clear tones zijn nu niet meer te horen via de luidspreker. Een keerzijde is dat de time out timer indicatie nu ook is komen te vervallen en de indicatie dat er geen communicatie meer is met de afstandsbediening. Maar mijns inziens zijn deze bijkomstigheden niet bezwaarlijk. De time out timer heb ik al uitgeschakeld (op eineindig ingesteld) en als de afstandsbediening het niet meer doet, dan is dit ook aan het display te zien. Het schema van de schakeling is hieronder afgebeeld.
SMD chip weerstand R81 van 220 K met opdruk [224] is te vinden op het control board ofwel het middelste bord. De locatie van de weerstand is aangegeven op onderstaande afbeelding (met dank aan Dave; PA5DOF). Door het verwijderen (of met één kant los maken) van de weerstand zijn de tonen uitgeschakeld.
|
|
squelch / squelch modificatie (RX subtoon)
|
bereik van subtoon
De Racal Cougar (PRM4515L) is uitgerust met NATO squelch. Dat wil zeggen dat de ontvanger een 150 Hz (PL/CTCSS/subtoon) toon nodig heeft om de audio te laten horen. Ik heb een test uitgevoerd om te bepalen hoe kritisch de frequentie van de gewenste subtoon is. Uit de test is gebleken dat een subtoon van 145,8...153,8 Hz zorgt voor het stabiel open schakelen van de squelch. Met een Rohde&Schwarz SMT-02 is een radiofrequent FM signaal op de antenne ingang aangesloten van -90dBm dat gemoduleerd is met twee laagfrequent tonen van 1 kHz bij 2,5 kHz zwaai én een toon van 150 Hz met een zwaai van 2,5 kHz. Bij afwezigheid van het 150 Hz signaal, schakelt de ontvanger inderdaad niet "open". De ontvanger schakelt open met een subtoon zwaai vanaf ongeveer 100 Hz, dus de zwaai is niet kritisch. De frequentie van de subtoon is gevarieerd en tussen 145,8...153,8 Hz schakelt de ontvanger stabiel open. Dus een 151,4 Hz toon uit de "standaard CTCSS" tabel volstaat prima zoals toegepast in diverse commerciële apparaten.
modificatie naar draaggolf squelch
Op de website van Dave; G1JWG (http://www.pmrconversion.info) heb ik gevonden hoe de squelch gemodificeerd kan worden naar "draaggolf" squelch in plaats van 150 Hz toon squelch. Meer informatie van de modificatie staat hieronder.
Het is mogelijk om de toon squelch uit te zetten zodat de squelch op de draaggolf schakelt. Dit is alleen hardwarematig te wijzigen en niet firmware-/softwarematig. Er is een 12 K (opdruk 123) SMD weerstand R52 op positie "T" (van "toon") geplaatst op de zender/ontvanger print. Deze weerstand verbind twee van de drie soldeer eilandjes. Door de weerstand te verplaatsen naar de andere twee eilandjes "C" (van "carrier") wordt er omgeschakeld van de 150 Hz NATO PL toon naar draaggolf squelch. Voor PRM4515H is de betreffende weerstand R163.
20160805 - Vandaag heb ik voor het eerst SMD componenten gesoleerd. Het is niet zo mooi geworden als dat ik had gehoopt, maar voor een eerste keer SMD solderen mag ik niet klagen. Het is functioneel en betrouwbaar. Oké, esthetisch valt er nog een slag te slaan qua soldeer ervaring. Ter illustratie heb ik een lucifer naast de print geplaatst om aan te geven hoe klein de 12 K weerstand is.
|
|
Time Out Timer (TOT) instellen
|
20160803 - Er is een Time Out Timer (TOT) ingebouwd dat (per ongeluk) te lang uitzenden verhindert. Momenteel is de uitschakeltijd 60 seconden. Een TOT is een waardevolle toevoeging, maar 60 seconden is naar mijn idee aan de krappe kant. Ik hanteer vaak een maximum tijd van drie minuten.
PRM4515U
Gebleken is voor de PRM4515U dat de TOT tijd in te stellen is op 30, 60, 90 of 120 seconden. Er is een HEF4021BT shift register geplaatst in de radio dat acht digitale ingangen omzet naar een serieel signaal dat de centrale microprocessor van informatie voorziet. Naast de selectie van frequentie band, zijn er twee ingangen in gebruik voor het instellen van de TOT tijd. Volgens de documentatie zijn zes ingangen “hoog/1” of “laag/0” te maken door middel van “bruggen”. In het geval van de TOT wordt beperkt tot de twee relevante ingangen. De twee ingangen zijn:
- TDA / LK5 (link 5) / pin 15
- TDB / LK6 (link 6) / pin 1
Hieronder staat de informatie om de gewenste instelling te kiezen. Ik zou een TOT tijd van 120 seconden adviseren, dus doorverbinden van link 6 zou mijn keuze zijn. Hierdoor wordt een TOT tijd van 120 seconden verkregen.
| TOT jumper settings PRM4515U | | time out time | jumper LK6 (TDB) | jumper LK5 (TDA) | note | | 30 s | pos 0 | pos 0 | | | 60 s | pos 0 | pos 1 | original settings | | 90 s | pos 1 | pos 0 | | | 120 s | pos 1 | pos 1 | "My" choice |
PRM4515L
Omdat ik de PRM4515L heb in plaats van de PRM4515U, heb ik onderzocht of deze modificatie ook toe te passen is. Gebleken is dat het ontwerp van de zender/ontvanger print anders is. Fysiek is de print anders, maar de uitwerking is gelijk. Weerstanden R201 en R200 vervullen bij het "L" model dezelfde functie als bij het "U" model. Zoals hieronder op de foto's te zien is, zijn de verplaatsbare SMD weerstanden van 1 M Ohm (opdruk 105) geplaatst om 60 seconden in te stellen. Mijn plan was aanvankelijk om de tijd aan te passen tot 120 seconden. Uiteindelijk heb ik besloten om de time out timer helemaal uit te schakelen, temeer omdat de waarschuwingstonen van overschrijden van de tijd niet meer hoorbaar zijn. Maar dit inzicht kan per persoon verschillen uiteraard. Alle mogelijkheden staan hieronder weergegeven.
| TOT jumper settings PRM4515L | | time out time | jumper R201 | jumper R200 | note | | 30 s | pos 0 | pos 0 | | | 60 s | pos 0 | pos 1 | original settings | | 120 s | pos 1 | pos 0 | | | infinite | pos 1 | pos 1 | "My" choice |
20160805 - Hieronder staat een foto van de twee verplaatste weerstanden zodat de TOT van 60 seconden omgezet is naar 120 seconden. Ter illustratie van de (kleine) afmetingen is een lucifer op de print gelegd. Dit zijn mijn eerste SMD solderingen, dus het verdient nog niet de schoonheidsprijs, maar het is functioneel. Aanvankelijk dacht ik dat de weerstanden verloren waren gegaan bij het desolderen, maar na verwijderen van overtollig soldeertin bleken de weerstanden nog te gebruiken. En met behulp van een beetje flux, alcohol, soldeertin en een soldeerbout (van het formaat waar je ook coax kabels mee kan solderen...) is de operatie geslaagd. Helaas is de opdruk van de print deels verdwenen, maar voor de eerste poging om SMD te solderen hoor je mij niet klagen. Latere solderingen heb ik met hot air uitgevoerd en een SMD soldeerbout met een heel kleine punt. Ook is er gebruik gemaakt van een stereo microscoop en een aantal precisie pincetten. Goed gereedschap komt het resultaat beslist ten goede...
|
150 Hz TX tone disconnect (*)
|
introduction
20170103 - I received an e-mail message from Hans; PA0TLM asking how to turn of the transmitted 150 Hz tone. Since it's likely the 150 Hz receive subtone is turned off, the tramsitted 150 Hz subtone is therefore also not required anymore. I digged into this and found a simple solution.
 | At first the hardware modification was discovered, but recently Dave; PA5DOF found out that the TX tone can also be turned off by software. Both ("old and new") ways are described below. |
hardware modification
The schematic is shown below. The buffer stage of the transmitted audio is shown. The 150 Hz tone from the microprocessor is inserted in the (1)4053B chip. If resistor R53 is removed from the board, the 150 Hz tone is disconnected.
Since the expected resistor value isn't foun on the board I decided to remove the 4053B chip using a hot air gun. The trace of pin two is located and followed to the resistors.
Near the power input connector are four resistor (sets) shown. The resistor marked "333" should be removed to disconenct the 150 Hz signal. It turned out that two resistors are stacked instead of one resistor. Resistors "333" and "334" are soldered in parallel. Remove both resistors.
It's possible to remove both resistors completely. I chose to resolder both resistors to the original pads. But only soldered at one end. Therefore the signal path is "open" and the resistors are there in case the original path should be restored for some reason.
Here's an overview of the mainboard. The (1)4053B with bright white markings can be seen easily. The (at one end lifted) resistors are near the power input connector. (The power in wire is disconnected on the image.)
The effect of the disconnected subtone can be seen on the omaged below. These are the spectrum images of my Icom IC-7300 HF receiver. The deviation of the 150 Hz signal (and sidebands) can be seen quite good. After removing the resistors, the carrier is left without noticable deviation of the 150 Hz tone.
software modification
Dave; PA5DOF found out that the 150 Hz transmitted subtone can be turned off by software. By using the programmer it's possible to turn of the 150 Hz tone without the hardware modification. Dave; PA5DOF is busy developing an Arduino based programmer to switch the 150 Hz NATO subton off. More information about this will follow later on...
|
|
PRM4515L oscillator afregelen
|
 Er is een kristal aanwezig dat de lokale referentie oscillator is van 6,4 MHz volgens opdruk. Naast het kristal zijn diverse trimmers geplaatst en in het bijzonder één 25 K blauwe meer slagen trimmer met aanduiding R144. Er is een varicap diode in serie geplaatst met het kristal dat de fijnafstemming verzorgt. Een variabele condensator veranderd de capaciteit van de schakeling en beïnvloed daarmee de oscillator frequentie. Door een gelijkspanning op een varicap diode te zetten, is ook de gewenste capaciteit in de varicap te realiseren. Dus de potmeter stelt een gewenste gelijkspanning in dat de varicap diode voedt en hiermee een specifieke capaciteit krijgt. De capaciteit van de varicap beïnvloed het kristal en zo is met een kleine gelijkspanning het kristal op de gewenste frequentie in te stellen. Omdat het een apparaat is dat op batterijen werkt is geen oven geplaatst om de oscillator nauwkeurig op de frequentie te houden en omdat het een relatief breed FM signaal is, is de stabiliteit van de oscillator minder kritisch. Bij nameten van mijn PRM4515L bleek de frequentie van het zend signaal 200,0 Hz naast de gewenste frequentie te staan. Gebleken is dat het mogelijk is om een dunne afregelschroevendraaier door de encryptie print te steken om de onderliggende blauwe precisie potmeter op de RF print te kunnen verdraaien. Aanvankelijk had ik het afregel gat in de encryptie print niet gezien en daarom heb ik de encryptie print verwijderd voor het afregelen van de lokale oscillator. Dit blijkt mogelijk te zijn zonder de encryptie print. Deze print is alleen nodig voor het microfoon audio deel en het encryptie deel en niet voor het radiofrequentie gedeelte waar de lokale oscillator een onderdeel van is. Afregelen van de oscillator kán dus zonder encryptie print.
|
|