Nachdem ich mich eine Weile mit den Digitalmodi beschäftigt habe, „brauchte“ ich ein Interface für mein Funkgerät (Yaesu FT-857D). Auch die CAT-Steuerung vom Rechner aus ist eine schöne Sache, da man so das Funkgerät vollständig vom PC aus fernbedienen kann. Einige Programme wie z.B. fldigi können auch beides, erlauben also die Nutzung von Digitalmodi wie PSK31 und steuern dabei das Funkgerät direkt mit an.

Solche Interfaces kann man fertig kaufen (z.B. das bekannte SignaLink-Interface oder das offizielle CAT-Kabel von Yaesu). Seltener sind beide Verbindungen in einem Gehäuse anzutreffen, und wenn man ein solches Exemplar findet dann ist es meist recht teuer. Da ich Elektroniker bin, habe ich mir vorgenommen ein solches Interface selbst herzustellen. Folgende Punkte wollte ich gern erreichen:

• Digimode-Interface für 1200 und 9600 baud
• elektrisch isoliert zum PC
• einstellbare Pegel für Ein- und Ausgang
• CAT-Steuerung per USB
• ebenfalls elektrisch isoliert
• PTT über USB, über CAT oder über VOX
• LED-Anzeigen für Power und PTT
• So klein wie möglich, damit es mit in den Funkkoffer passt

Ich habe nach einiger Suche den Schaltplan für das Interface von KK7UQ gefunden, welches am ehesten dem entspricht was ich suchte. Allerdings benötigt dieses einen „echten“ seriellen Anschluss am PC, und ist nicht USB-fähig. Einige Teile daran, wie z.B. der Lautsprecher, fand ich hingehen unnötig. Ich habe also einen Schaltplan entwickelt, welcher die für mich wichtigsten Funktionen abbildet. Er basiert auf einem FTDI FT230X, welcher von USB auf TTL-uart (eine art serielle Schnittstelle) umsetzt. Dieser wird mit einer ESD-Schutzschaltung verbunden, und beim Anschluss an den PC als serielle Schnittstelle („COM-Port“) erkannt. Über diese Schnittstelle kann dann die CAT-Steuerung erfolgen. Zur Isolierung sind RX und TX des FT230X mit Optokopplern gegen das Funkgerät isoliert. Der RTS-Pin der Schnittstelle dient der Aktivierung der PTT am Funkgerät, und ist ebenfalls über einen Optokoppler isoliert. Da durch die Optokoppler alle drei Signale (RX, TX und RTS) invertiert werden, wird der FTDI nach dem Zusammenbau der Leiterplatte so konfiguriert, dass er alle drei Signale invertiert behandelt – so braucht man keine zusätzliche Invertierung. Die LEDs am 5V-Anschluss sowie am RTS-Anschluss zeigen den Status der Platine an.

Das Dateninterface wird mithilfe von zwei Kleinsignaltransformatoren ebenfalls isoliert, und zwei Potentiometer dienen dazu die Pegel einzustellen. Dabei wird der Ausgang des PCs schon von vornherein auf 10% der Maximallautstärke reduziert, um das Funkgerät zu schonen. Mit einerm Jumper oder alternativ einer Lötbrücke kann zwischen dem Anschluss für 1200 und 9600 Baud gewechselt werden. Für eine noch bessere Signalqualität könnte man noch eine USB-Soundkarte dazwischenschalten – das hielt ich aber nicht für notwendig.

Beide Ausgänge zum Funkgerät hin werden auf MiniDIN-Buchsen geführt. Diese können dann mit MiniDIN-Kabeln am Funkgerät angeschlossen werden.

Digimode-Interface und CAT-Interface sind weitgehend unabhängig voneinander, so dass auch nur CAT oder nur Digimode-Interface benutzt werden können. So kann z.B. mit einem Tablet oder einem Smartphone Digitalbetrieb gemacht werden, wenn dafür einfach die VOX des Funkgeräts aktiviert wird. Man benötigt dann nur einen Adapter, welcher aus dem vierpoligen Anschluss des Tablets je einen dreipoligen Kopfhörer- und Mikrofonanschluss macht. Ebenfalls ist es möglich, nur CAT anzuschließen um z.B. die Speicher des Funkgeräts neu zu beschreiben, ohne dass das Digimode-Interface mit verbunden sein muss.

Ich wollte, dass das Interface nicht allzu schwer aufzubauen ist, und habe mich deshalb dafür entschieden keine extrem kleinen SMD-Bauteile zu nutzen. Auf diese Weise lässt sich ein guter Kompromiss zwischen Gesamt-Baugröße und Komplexität des Aufbaus erreichen. Alle Steckverbinder und die Potentiometer sind allerdings in THT-Technologie einzulöten, da diese wesentlich stabiler sind und so auch häufiges Stecken und Lösen aushalten sollten. Alles in Allem ist die Platine nun etwa 50x55mm groß, und passt in ein kleines Kunststoffgehäuse. Die Potentiometer sind dabei klein genug um im Gehäuse zu verschwinden, da sie ohnehin nur selten verstellt werden müssen – alternativ könnte man auch Potis mit langem Griff einsetzen, und in den Gehäusedeckel enstprechende Löcher bohren.

Das Gehäuse habe ich passend ausgefräst, und die Leiterplatten dann eingebaut. Passende Kabel für USB und Audio hatte ich mitbestellt, die MiniDIN-Kabel musste ich selbst löten – wenn jemand eine Quelle für (nicht allzu extrem lange) MiniDIN-Kabel mit 6 und 8 Pins kennt, welche auch noch schlank genug sind um in den Anschluss des FT-857D zu passen, möge er sich gern in den Kommentaren unten melden! Die MiniDIN-Stecker, die ich bestellt habe, waren minimal zu dick und gingen nur mit viel Kraft bis in den Anschluss des Funkgerätes hinein, so dass ich die Steckergehäuse etwas abgedreht habe um sie schmaler zu machen.

Für den „ersten Wurf“ habe ich Platinen und Bauteile für eine Kleinserie von 5 Stück bestellt (Die netten Chinesen, die die Platinen gefertigt haben, haben mir allerdings trotzdem 10 Platinen geschickt). Die Interfaces waren schnell zusammengebaut, und die ersten Tests verliefen sehr erfolgreich – Sowohl CAT als auch Digimodes funktionieren einwandfrei.

Hier noch ein paar Bilder zum Aufbau der Interfaces: