27MHz-40MHz und moderne Fersteuerungen (EdgeTx, OpenTx, Hott, FrSky, FlySky, ...): eine Zusammenfassung

Hallo zusammen,

mit diesem Beitrag will ich einfach mal meine Bemühungen zum
Thema 27-40MHz für moderne Fernsteuerungen wie EdgeTx,
OpenTx, Hott, FrSky, FlySky, ... zusammen stellen.

Die erste Frage ist natürlich: was soll das?

Die Motivation war hier:

1) alte Technik in bestehenden Modellen weiter nutzen zu können, und
2) etwas für die U-Boot-Fahrer zu tun.

In einem Satz zusammengefasst: wie kann man moderne Fernsteuerungen und alte
Übertragungstechnik zusammenführen und elegant nutzbar machen.

Mein Anlass für diesen Beitrag ist jetzt, dass ich von vielen darauf
angesprochen werde, ich aber eigentlich kein Modellbau mehr mache, und
nun darauf hoffe, dass es jetzt hier auch einige Elektronik-affine Menschen
gibt, denen ich das Wissen bei Interesse weitergeben kann. Denn für mich ist
das Thema (fast) abgeschlossen - leider.

Ich habe verschiedene Wege beschritten:

1) Anpassung von alten (analogen) JR-Sendemodulen (FM) auf moderne Sender mit JR-Modulschacht wie
etwa ein RadioMaster TX16s oder FrSky X12s, etc.


2) Entwicklung eines neuen (digitalen) FM-Sendmoduls im JR-Format.


3) Entwicklung einer Relais-Station für FM.

4) Entwicklung einer Relais-Station mit Telemetrie zum Modell und eines Telemetrie-Empfängers

5) Entwicklung einer Relais-Station und Empfänger für 7MHz/13MHz/27MHz/35MHz/40MHz

Bevor ich auf die Realisierungen bei Interesse eingehe,
will ich die Vor-/Nachteile der Wege 1-4 kurz beschreiben.

Pro/Con 1):
+ (weitestgehend) legal
+ kompatibel zu alten Quarz- und Scan-FM-Empfängern
- keine Telemetrie zum Modell
- lange Antenne am Sender
- Quarze müssen gewechselt werden
- keine Sicherheit gegen Kanal-Doppelbelegung
- nur Sender mit JR-Modulschacht

Pro/Con 2):
+ keine Quarze, Kanalauswahl am Sender
+ kompatibel zu alten Quarz- und Scan-FM-Empfängern
- illegal
- keine Telemetrie zum Modell
- lange Antenne am Sender
- keine Sicherheit gegen Kanal-Doppelbelegung
- nur Sender mit JR-Modulschacht
- nur MPM-fähige Sender

Pro/Con 3):
+ keine Quarze
+ Kanalauswahl am Sender
+ kompatibel zu alten Quarz- und Scan-FM-Empfängern
+ beliebiger Sender mit kurzer Antenne (2,4GHz, ELRS, ...)
+ beste Reichweite (optimale Antenne)
- illegal
- keine Telemetrie zum Modell
- keine Sicherheit gegen Kanal-Doppelbelegung

Pro/Con 4):
+ keine Quarze, keine Kanalwahl notwendig
+ beliebiger Sender mit kurzer Antenne (2,4GHz, ELRS, ...)
+ enorme Reichweite
+ Telemtrie zum Modell
+ CSMA -> keine Kanal-Doppelbelegung
- illegal
- inkompatibel zu FM-Empfänger
- eigener Empfängr notwendig
- Chip-Auswahl (s.u.)

Pro/Con 5):
+ keine Quarze, keine Kanalwahl notwendig
+ beliebiger Sender mit kurzer Antenne (2,4GHz, ELRS, ...)
+ enorme Reichweite
+ CSMA -> keine Kanal-Doppelbelegung
- illegal
- inkompatibel zu FM-Empfänger
- eigener Empfängr notwendig
- z.Z. keine Telemetrie

Man kann das auch noch etwas anders beschreiben:

zu 1-3)
Der Vorteil, die alten FM Quarz- oder Scan-Empfänger verwenden zu können,
ist natürlich auch ein Nachteil, weil die eben nur antiquarisch zu bekommen
sind bzw. die Corona-Scan-Empfänger nur auf Auftrag in größeren Stückzahlen
hergestellt werden.

zu 1)
alte Sendemodule werden gehandelt wir Goldstaub.
Der Umbau ist zwar einfach möglich, dazu habe ich auch eine Anleitung
gemacht. Jedoch ist diese lange Antenne am JR-Modulgehäuse eine Zumutung.

zu 2)
Auch hier bleibt es ein Modul mit lange Antenne. Zudem ist
Selbstbau erforderlich und ist damit formell illegal, auch
wenn das Modul HF-technisch um Klassen besser ist als die
alten analogen JR-Module, dürfte das einen Rechtsanwalt nicht
interessieren.

zu 3)
Ist ein coole Lösung, gerade auch für U-Boot-Fahrer. Man kann die
Relais-Station mit der langen Antenne oder sogar mit einer
Ground-Plane-Antenne optimal und sogar im See positionieren. Wer sich
um die Legalität nicht kümmert, kann die Relais-Station auch mit mehr
als 100mW betreiben ;-)

zu 4)
Dies ist eigentlich das beste von allem: Telemetrie zum Modell und
niedriger Frequenzbereich (bis runter zu 27MHz). Leider ist die
Chip-Familie von OnSemi zum Ende 2022 eingestellt worden ohne einen
geeigneten Ersatz.

zu 5)
Als Nachfolge zu 5) eine Neuentwicklung eines digitalen Sendemoduls und eines
SDR-Empfängers ohne Spezial-IC wie in 4). Trotzdem kompatibel zu klassischen
FM-Anlagen. Das könnte als Ersatz-Technik für die aussterbenden 40MHz Scan-
Empfänger gesehen werden.

Falls das jemand interessiert, bitte einfach hier fragen. Bilder, etc. kann ich gerne hier einstellen.

Andernfalls lassen wir das einfach im Orkus der Geschichte verschwinden. Mit Ausnahme von 5), an dem ich weiter
machen werden. Ja: vielleicht gibt es ja hier auch interessierte, die mitmachen wollen. Bitte melden.

P.S.: Ich hatte in meinem YT Channel auch mal eine 40MHz-Mini-Serie gemacht.

Hier der erste Teil:

 
Hallo zusammen,

mit diesem Beitrag will ich einfach mal meine Bemühungen zum
Thema 27-40MHz für moderne Fernsteuerungen wie EdgeTx,
OpenTx, Hott, FrSky, FlySky, ... zusammen stellen.

Die erste Frage ist natürlich: was soll das?

Die Motivation war hier:

1) alte Technik in bestehenden Modellen weiter nutzen zu können, und
2) etwas für die U-Boot-Fahrer zu tun.

In einem Satz zusammengefasst: wie kann man moderne Fernsteuerungen und alte
Übertragungstechnik zusammenführen und elegant nutzbar machen.

Mein Anlass für diesen Beitrag ist jetzt, dass ich von vielen darauf
angesprochen werde, ich aber eigentlich kein Modellbau mehr mache, und
nun darauf hoffe, dass es jetzt hier auch einige Elektronik-affine Menschen
gibt, denen ich das Wissen bei Interesse weitergeben kann. Denn für mich ist
das Thema (fast) abgeschlossen - leider.

Ich habe verschiedene Wege beschritten:

1) Anpassung von alten (analogen) JR-Sendemodulen (FM) auf moderne Sender mit JR-Modulschacht wie
etwa ein RadioMaster TX16s oder FrSky X12s, etc.


2) Entwicklung eines neuen (digitalen) FM-Sendmoduls im JR-Format.


3) Entwicklung einer Relais-Station für FM.

4) Entwicklung einer Relais-Station mit Telemetrie zum Modell und eines Telemetrie-Empfängers

5) Entwicklung einer Relais-Station und Empfänger für 7MHz/13MHz/27MHz/35MHz/40MHz

Bevor ich auf die Realisierungen bei Interesse eingehe,
will ich die Vor-/Nachteile der Wege 1-4 kurz beschreiben.

Pro/Con 1):
+ (weitestgehend) legal
+ kompatibel zu alten Quarz- und Scan-FM-Empfängern
- keine Telemetrie zum Modell
- lange Antenne am Sender
- Quarze müssen gewechselt werden
- keine Sicherheit gegen Kanal-Doppelbelegung
- nur Sender mit JR-Modulschacht

Pro/Con 2):
+ keine Quarze, Kanalauswahl am Sender
+ kompatibel zu alten Quarz- und Scan-FM-Empfängern
- illegal
- keine Telemetrie zum Modell
- lange Antenne am Sender
- keine Sicherheit gegen Kanal-Doppelbelegung
- nur Sender mit JR-Modulschacht
- nur MPM-fähige Sender

Pro/Con 3):
+ keine Quarze
+ Kanalauswahl am Sender
+ kompatibel zu alten Quarz- und Scan-FM-Empfängern
+ beliebiger Sender mit kurzer Antenne (2,4GHz, ELRS, ...)
+ beste Reichweite (optimale Antenne)
- illegal
- keine Telemetrie zum Modell
- keine Sicherheit gegen Kanal-Doppelbelegung

Pro/Con 4):
+ keine Quarze, keine Kanalwahl notwendig
+ beliebiger Sender mit kurzer Antenne (2,4GHz, ELRS, ...)
+ enorme Reichweite
+ Telemtrie zum Modell
+ CSMA -> keine Kanal-Doppelbelegung
- illegal
- inkompatibel zu FM-Empfänger
- eigener Empfängr notwendig
- Chip-Auswahl (s.u.)

Pro/Con 5):
+ keine Quarze, keine Kanalwahl notwendig
+ beliebiger Sender mit kurzer Antenne (2,4GHz, ELRS, ...)
+ enorme Reichweite
+ CSMA -> keine Kanal-Doppelbelegung
- illegal
- inkompatibel zu FM-Empfänger
- eigener Empfängr notwendig
- z.Z. keine Telemetrie

Man kann das auch noch etwas anders beschreiben:

zu 1-3)
Der Vorteil, die alten FM Quarz- oder Scan-Empfänger verwenden zu können,
ist natürlich auch ein Nachteil, weil die eben nur antiquarisch zu bekommen
sind bzw. die Corona-Scan-Empfänger nur auf Auftrag in größeren Stückzahlen
hergestellt werden.

zu 1)
alte Sendemodule werden gehandelt wir Goldstaub.
Der Umbau ist zwar einfach möglich, dazu habe ich auch eine Anleitung
gemacht. Jedoch ist diese lange Antenne am JR-Modulgehäuse eine Zumutung.

zu 2)
Auch hier bleibt es ein Modul mit lange Antenne. Zudem ist
Selbstbau erforderlich und ist damit formell illegal, auch
wenn das Modul HF-technisch um Klassen besser ist als die
alten analogen JR-Module, dürfte das einen Rechtsanwalt nicht
interessieren.

zu 3)
Ist ein coole Lösung, gerade auch für U-Boot-Fahrer. Man kann die
Relais-Station mit der langen Antenne oder sogar mit einer
Ground-Plane-Antenne optimal und sogar im See positionieren. Wer sich
um die Legalität nicht kümmert, kann die Relais-Station auch mit mehr
als 100mW betreiben ;-)

zu 4)
Dies ist eigentlich das beste von allem: Telemetrie zum Modell und
niedriger Frequenzbereich (bis runter zu 27MHz). Leider ist die
Chip-Familie von OnSemi zum Ende 2022 eingestellt worden ohne einen
geeigneten Ersatz.

zu 5)
Als Nachfolge zu 5) eine Neuentwicklung eines digitalen Sendemoduls und eines
SDR-Empfängers ohne Spezial-IC wie in 4). Trotzdem kompatibel zu klassischen
FM-Anlagen. Das könnte als Ersatz-Technik für die aussterbenden 40MHz Scan-
Empfänger gesehen werden.

Falls das jemand interessiert, bitte einfach hier fragen. Bilder, etc. kann ich gerne hier einstellen.

Andernfalls lassen wir das einfach im Orkus der Geschichte verschwinden. Mit Ausnahme von 5), an dem ich weiter
machen werden. Ja: vielleicht gibt es ja hier auch interessierte, die mitmachen wollen. Bitte melden.

P.S.: Ich hatte in meinem YT Channel auch mal eine 40MHz-Mini-Serie gemacht.

Hier der erste Teil:


Super Beitrag, sehr interessant. Grüsse, Achim
 
SDR klingt sehr interessant. MMN sollte mal ausschließlich auf verfügbare Komponenten zurückgreifen wenn man neu entwickelt.
Was wrde es denn brauchen wenn man das legalisieren will? Reicht es nicht wenn man Frequenzen, max Leistung usw einhält? Es wären dann ja alles Eigenbauten und nichts für den Verkauf.
 
SDR klingt sehr interessant. MMN sollte mal ausschließlich auf verfügbare Komponenten zurückgreifen wenn man neu entwickelt.
Was wrde es denn brauchen wenn man das legalisieren will? Reicht es nicht wenn man Frequenzen, max Leistung usw einhält? Es wären dann ja alles Eigenbauten und nichts für den Verkauf.
Das SDR ist mit Standardkomponenten realisiert, die sich jederzeit auch durch andere ersetzen lassen. Ggf. muss man natürlich die Software anpassen.
Ein Selbstbau und Betrieb von Funkanalgen ist im Prinzip nur Funkamateuren erlaubt. Das aber auch nur auf den dafür zugeteilten Frequenzen. Außerhalb - und da sind wir mit den Frequenzen für Modellbau - ist das prinzipiell illegal. Wenn man die Regelungen der BNA einhält, ist der Betrieb natürlich zunächst möglich, jedoch wird es immer in einem Schadensfall problematisch.
 

Gagarin

User
Je nach Vorschrift kann ein Hersteller die CE-Konformität für Funkgeräte selbst erklären. Dazu muss es aber eine ETSI spec nach RED geben, die im OJEU veröffentlicht wurde.
(Nein, ich möchte darüber nicht wieder eine Diskussion führen, ich mache das beruflich)

Gibt es entsprechende Zulassungsvorscjriften von der ETSI für die alten, analogen Systeme?

Ansonsten stimmt es, nur Funkamateure dürfen selbst basteln. Die Anforderungen daran ein Funkamateur zu werden sind aber nicht mehr so schlimm. Mit der einfacheren Version (Klasse E) darf man tatsächlich auch bei 2,4 GHz mit 5W senden.
 
Je nach Vorschrift kann ein Hersteller die CE-Konformität für Funkgeräte selbst erklären. Dazu muss es aber eine ETSI spec nach RED geben, die im OJEU veröffentlicht wurde.
(Nein, ich möchte darüber nicht wieder eine Diskussion führen, ich mache das beruflich)

Gibt es entsprechende Zulassungsvorscjriften von der ETSI für die alten, analogen Systeme?

Ansonsten stimmt es, nur Funkamateure dürfen selbst basteln. Die Anforderungen daran ein Funkamateur zu werden sind aber nicht mehr so schlimm. Mit der einfacheren Version (Klasse E) darf man tatsächlich auch bei 2,4 GHz mit 5W senden.
Der AFU darf das aber nur in den dafür freigegebenen Bändern, und die SRD-Bänder-Modell gehören nicht dazu.
 
Je nach Vorschrift kann ein Hersteller die CE-Konformität für Funkgeräte selbst erklären. Dazu muss es aber eine ETSI spec nach RED geben, die im OJEU veröffentlicht wurde.
(Nein, ich möchte darüber nicht wieder eine Diskussion führen, ich mache das beruflich)

Gibt es entsprechende Zulassungsvorscjriften von der ETSI für die alten, analogen Systeme?

Ansonsten stimmt es, nur Funkamateure dürfen selbst basteln. Die Anforderungen daran ein Funkamateur zu werden sind aber nicht mehr so schlimm. Mit der einfacheren Version (Klasse E) darf man tatsächlich auch bei 2,4 GHz mit 5W senden.
Ich bezweifle, dass es irgendeinen Hersteller geben wird, der solche Module produzieren wird und dafür auch die CE (nach Prüfung) erklären wird. Dazu sind wohl die Stückzahlen zu gering.
 

Gagarin

User
Generell muss man bei Schmalbandfunk und SDR Konzepten immer gucken, ob man die Zulassungsrichtlinien auch wirklich enthält. Das Phasenrauschen sorgt häufig dafür, dass man, bei Sendern, Probleme mit den Pegeln im Nachbarkanal bekommt und entsprechend bei Empfängern Probleme mit der Nachbarkanalselektion
 
Generell muss man bei Schmalbandfunk und SDR Konzepten immer gucken, ob man die Zulassungsrichtlinien auch wirklich enthält. Das Phasenrauschen sorgt häufig dafür, dass man, bei Sendern, Probleme mit den Pegeln im Nachbarkanal bekommt und entsprechend bei Empfängern Probleme mit der Nachbarkanalselektion
Ja, das stimmt.
Man spricht zwar immer von 40MHz-FM-Sendemodulen, aber es ist ja eigentlich eine FSK. Im Falle der analogen Module ist es eine FSK mit kontinuierlicher Phase (CPFSK).
In meinem Sendemodul ist es eine FSK mit "harter" Umtastung, was die Bandbreite erhöht. Besser wäre natürlich eine GFSK. Das Ausgangsspektrum des Sendemoduls nach PA-Stufe und Filter habe ich natürlich mit einem SA überprüft und komme da auf 80dB Oberwellendämpfung.
 

Gagarin

User
Oberwellen sind notmalerwrise nicht so sehr das Problem. Ich habe das jetzt hier nicht geprüft, aber da, wo ich sonst unterwegs bin, dürfen die Oberwellen - 37dBm nicht übersteigen. Da hier ja nur 100 mW erlaubt sind macht das 57 dB unter dem Träger. Falls die Regeln hier vergleichbar sind.
Viel schlimmer sind die Grenzwerte nah dran am Kanal.
 
Mal ein kleines Update an dieser Stelle zum o.g. Fall 5), also eigenes Sendermodul (Relaisstation) und eigener Empfänger.

Die erste Version des SDR Empfängers für 7/13/27 MHz läuft auf dem Breadboard. Ist aufgebaut mit einem Si5351 als NCO, ein Mischer a-la Elektor SDR und ein STM32G431 zur Demodulation und Steuerung. Ich bekomme derzeit 8 Kanäle (je 8bit) digital übertragen. Die Update-Rate ist 48Hz, also langsamer als bei alten analogen Anlagen. Durch die digitale Übertragung / Fehlererkennung aber eben ohne Glitches am Ausgang der Servos.
Der nä. Schritt wäre mal eine gescheite Platine, so dass man auch mal im Feld testen kann ;-)
 
Das Projekt ist nicht eingeschlafen ;-)

Die letzte Zeit ging langsam voran mit dem HW-Design und vor allem die SW-Entwicklung auf Empfängerseite. Der Empfänger kann nun traditionelle analoge FM-Signale verarbeiten wie auch den neuen, eigenen digitalen Modus. Die nächste Stufe wird eine nachbaufähiges HW-Design sein.
 
Wege 2-4

Eigentlich ist damit alles gesagt.
Wer will schon illegal funken?

De-jure hast Du natürlich recht.

De-facto wirst Du das beschriebene Sendemodul nicht von einem alten, kommerziellen Sender mit RepTP-Stempel unterscheiden können. Bzw. es ist in seinen Specs wesentlich besser als die alten Module und Sender.

Selbst bei den alten Sendern / Modulen ist es so, dass man auf die Einhaltung der Specs achten muss, und ggf. bspw. nachkalibrieren muss. Aber wer macht das schon mit seinem alten Sender. Bspw. ist die Frequenzgenauigkeit der alten Sender / Quarze einfach schlecht und in die Jahre gekommene Sender liegen teilweise bis zu 10KHz daneben, d.h. sie senden eigentlich auf einem anderen Kanal ...
 
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