Teil III, mcHF SDR Gehäuse
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Nachdem der wesentliche Part des mcHF, die Elektronik und die Funktion sehr zufrieden läuft, kann man sich Gedanken zum mechanischen Aufbau machen.
Das Gehäuse und die Bearbeitung
Anmerkungen zum Platineneinbau
Die Verkablung der einzelnen Komponenten
Das Gehäuse und die Bearbeitung
Dabei soll ein Alu-Gehäuse Verwendung finden, welches entweder durch Aufstellfüße und (oder) einen Klappgriff sich auf den Bediener ausrichten lässt, so dass das Display gut abgelesen und bedient werden kann.
Das Gehäuse selbst sollte möglichst aus zwei Halbschalen bestehen, um leicht an die Elektronik zu gelangen. Die seitlich an den Platinen vorhandenen Anschlüsse sollen nach hinten an die Rückfront (HF, USB, USB-Mini, Line-In, Line-Out, Ub, Paddle, ext. PA-PTT), bzw. nach vorne (Phone, Microphone, PTT) gelegt werden. Ebenso soll auch der Lautsprecher hinter der Vorderfront des Gehäuses auf der linken Seite seinen Platz finden.
Nach weiterer Recherche kommt nun ein Alu-Gehäuse 2006-0x05, der Firma Feltron-Zeissler mit den Aussenabmessungen Typ 0505: 245 x 85 x 180 mm (BxHxT) oder atlernativ Typ 0705: 245 x 85 x 260 mm (BxHxT), mit Luftschlitzen oben und unten, in die nähere Auswahl. Zusätzlich soll das Gehäuse mit Aufstellfüßen versehen werden.
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So könnte die Frontplatte aussehen. |
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Inzwischen sind die Gehäuse, in der längeren Ausführung (260 mm) geliefert worden. |
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Durch die Aufstellfüße kann das Gerät leicht schräg aufgestellt und damit besser bedient und auch abgelesen werden. |
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Die Fräsvorrichtung für die Front- und Rückplatte des Gehäuses wird aus einer MDF-Platte und Kiefernholzleisten gefertigt. |
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In den Ecken der Vorrichtung sind noch vier ca. 5 mm tiefe Senkungen eingebracht, um die Alu-Platte nach der Bearbeitung besser aus der Halterung zu bekommen. |
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Vier M4 Schlagmuttern, die auf der Unterseite versenkt eingesetzt werden, dienen später zur sicheren Verschraubung der Alu-Platte während ihrer Bearbeitung. |
Nach der Fertigstellung der Fräsvorrichtung kann nun die eigentliche Arbeit begonnen werden. Hierzu ist in der Zwischenzeit der Plan für die Frontplatte fertiggestellt worden, aus welchem nun die Fräs-/ und Bohrpläne in Form von Listen, auf Grundlage einer Tabellenkalkulation, entstanden ist. In diesen Listen sind alle erforderlichen Bohrungen mit den entsprechenden Koordinaten, die auf den Ursprung (vorne links), bezogen sind enthalten. Dadurch lässt sich der Bohr- bzw. Fräsvorgang einfacher durchführen, denn man muss nur noch die einzelnen darin hervorgehobenen Koordinaten mit dem entsprechenden Werkzeug anfahren und bearbeiten.
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Die Fräsvorrichtung ist aufgespannt, die Bohrungen können nun ausgeführt werden. |
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Hier werden die fast 100 Bohrungen erstellt. |
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Von der Vorderseite der Frontplatte wird der Ausschnitt für das LCD gefräst. |
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Die 2 mm Frontplatte wird von Hinten noch 1 mm tief eingefräst, um die Frontplatte dichter an die Platine zu bringen. Dies ist notwendig, damit die größere Höhe des gesockelten LCD halbwegs Ausgeglichen wird. |
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Damit sich die Alu-Frontplatte nicht wölpt, wird sie mit zusätzlichen Spannpratzen gesichert. |
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Die fertige Frontplatte nach der Bearbeitung. |
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Anmerkung zur Aufbauhöhe des LCDs:
Aufgrund der Verwendung eines Sockels für das LCD, ergibt sich eine größere Aufbauhöhe für das LCD von 4,5 mm. Damit die Tasten und die Drehgeber noch bedient werden können, muss der 2 mm hohe Plastikstreifen von den LCD-Kontakten entfernt und die Kontakte um diesen Betrag gekürzt werden. Einen weiterer Millimeter erhält man durch die 1 mm tiefe Ausfräsung der Frontplatte auf der Rückseite. Somit erreicht man fast die ursprüngliche Höhe des eingelöteten LCDs:
Sockelhöhe - Plastikstreifen - Ausfräsung = 4,5 - 2,0 - 1,0 mm = 1,5 mm.
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Die Plastikstreifen sind bereits entfernt und die Kontake auf 4 mm gekürzt. |
Anmerkung zum Einbau der Platinen:
Abstand Frontplatte - UI-Board: 9 mm, (10 mm Bolzen gekürzt)
Abstand UI-Board - Abschirmung: 9 mm (Abstandshalter beidsetig Innengewinde)
Abstand Abschirmung - RF-Board: 7 mm (Abstandsrolle)
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Um die Platinen miteinander zu verbinden, werde Abstandsbolzen mit Gewinde M 2,5 mm verwendet. Dazwischen liegt die Abschirmplatine. |
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Zur Verbindung der UI- und RF-Platine wird eine 30-pol. präz. Buchsenleiste verwendet. |
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Der Drehgeber für die Frequenzeinstellung muss noch um 2 mm angehoben werden, damit die Achse ausreichend weit aus der Frontplatte hervorschaut. |
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Erster Funktionstest mit montierter Frontplatte. |
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Jetzt müssen noch die rechten Buchsen der beiden Platinen entfernt werden. Sie werden später nach Vorne (Mikrofon, PTT und Kopfhörer) bzw. nach Hinten verlegt. |
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Zum Auslöten der Buchsen hat sich Heisluft (320 °C) bewährt. Die in der Nähe der Anschlüsse gelegenen Widerstande und Kondensatoren wurden hierfür vorübergehen ausgelötet. | |
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Die Stromversorgungsbuchse kann ggf. auf der Platine verbleiben, sie stört seitlich nicht. |
Die Abschirmplatine
Inzwischen nimmt auch der Ausbau des Gehäuses kongrete Formen an. Eine kleine Platine nimmt die beiden Audiobuchsen auf, die an der Frontplatte montiert werden. Auch die Halterung für den internen Lautsprecher ist schon vorbereitet. Zwischen der Ui-/ und RF-Platine wird noch eine Kupferplatine zur Abschirmung vorgesehen. Aus diesem Grund wird der ursprüngliche Abstand der beiden Platinen vergrößert.
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Zur Abschirmung wird eine kupferkaschierte Platine zwischen die UI- Und RF-Platine eingebaut. |
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Die Platinen und der interne Lautsprecher sind nun montiert. Jetzt kann mit der Verkabelung begonnen werden. |
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Rechts unten kann man die kleine Platine mit den Audio-Buchsen sehen, die an der Frontseite installiert ist. |
Die mechanischen Arbeiten im vorderen Teil des Gehäuses sind nun fast abgeschlossen. Jetzt ist es Zeit sich um die Verkabelung der Platinen zu Kümmern. Im Folgenden wir darauf näher Eingegangen.
Die Verkablung der einzelnen Komponenten
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Die beiden Klinkenbuchsen der Audio-Adapter-Platine für die nach vorne gelegten Anschlüsse Mic/PTT und Phones. |
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So sieht das Layout aus. Leider ist der Pinabstand der Buchsen nicht im RM 2,5, aber es geht gerade so. |
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Auf der UI-Platine werden die Buchsen durch Lötosen ersetzt, die dann mit den Anschlüssen verbunden werden. |
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Auf der UI-Platine ist der Lautsprecher eingesteckt, grüner Stecker, sowie Phones, Mic und PTT verlötet. |
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Die beiden geschirmten Kabel führen zur kleinen Audio-Adapterplatine, die mit der Frontplatte verschraubt ist. |
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Die HF-Buchse der RF-Platine wird über ein kurzes Verlängerungskabel mit Winkel-BNC-Stecker nach hinten geführt und dort mit der Rückfront verschraubt. |
Die Kühlung der Halbleiter wird über den Gehäusedeckel und einem zwischen Halbleiter und Oberschale des Gehäuses geschraubten Alu-Rechteckprofil (215 x 30 x 8 mm, stärkere Profile müssen ggf. an den Auflageflächen der Halbleiter eingefräst werden) erreicht. Hierzu muss für eine gute Wärmeleitung der Bereich, welcher mit dem Alu-Profil verbunden wird, vom Lack befreit werden.
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Der Lack lässt sich sehr gut und schnell mit einer Abbeizpaste, die dünn aufgetragen wird, entfernen. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Beize nirgends anders, auch nicht nur kurzfristig, die lackierte Oberfläche berührt. | |
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Die übrige Beize und der angelöste Lack muss danach sorgfältig von der Oberfäche entfernt werden. |
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Das fertig bearbeitete Alu-Profil mit fünf diagonal versetzten M3 Gewinden zur befestigung am Deckel und vier M3 Gewinden zur Verschraubung der Halbleiter. | |
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Das Profil ist am Deckel mit M3 Senkkopfschrauben befestigt. Es ist 190 mm vom hinteren Deckelrand entfernt und mittig ausgerichtet. | |
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Nun ist die Kühlung der Halbleiter über den Deckel gewährleistet. Die genaue Position der vier M3 Gewinde sollte erst nach der Montage des Alu-Profils und dem Einbau der Platinen in die Oberschale festgelegt werden, um Sicher zu gehen, dass Alles sauber passt. | |
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Links das zur Kühlung eingebaute Alu-Profil für die Halbleiter von oben gesehen. |
Nun kann die Rückseite des Gehäuses bearbeitet werden. Hier werden die restlichen Buchsen bzw. Anschlüsse (Line In, Line Out, Paddles, ACC, Power, die beiden USB-Buchsen und der Antennenanschluss) eingebaut. Dazu wird, ähnlich wie an der Frondseite, eine Lochrasterplatine mit den Buchsen bestückt und dann an der Rückfront befestigt.
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Die ausgelöteten Buchsen können ohne Probleme auf einer Lochrasterplatine positioniert werden. Die beiden USB-Buchsen sind neu und werden ebenfalls auf dieser Platine montiert, wobei die Mini-USB-Buchse (SMD-Bauform) auf die Unterseite gelötet wird. | |
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Für die endgültige Version wurden die Stiftleisten senkrecht eingelötet. Dadurch ergibt sich eine bessere Kabelführung mit geringerem Platzverbrauch. |
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Auf der Layoutseite befindet sich die Mini-USB-Buchse, die mit Fädeldraht angeschlossen ist. Der kleine Alu-Winkel hält die Platine an der Rückfront. |
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Die fertig gefräste und gebohrte Rückseite... |
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... wird nun mit der Adapterplatine verschraubt und am Gehäuserahmen montiert. |
Nun sind die mechanischen Arbeite nahezu abgeschlossen und es kann mit der Vertrahtung der einzelnen Komponenten begonnen werden.
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Das Antennenkabel wird ebenfalls eingebaut und kann später mit dem RF-Board verbunden werden. |
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So ist der Lautsprecher montiert. |
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Das Antennenkabel wird in der Gehäusekante hinter dem Lautsprecherwinkel geführt. |
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Die beiden USB-Buchsen werden mit kurzen USB-Steckern angeschlossen. Hierzu wurde ein käufliches USB-Adapterkabel, mit Mini-Buchse, auf die erforderliche Länge zugeschnitten und durch Stiftleistenstecker mit der hinteren Adapterplatine verbunden. | |
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Die mit Lötösen versehenen Anschlüsse der ausgelöteten Buchsen der UI-Platine werden mit gechirmten zweipoligen Audio-Kabeln nach Hinten bzw. nach... | |
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... Vorne geführt. |
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Nach dem Einbau der Abschirmplatine und dem RF-Board kann die Antennenleitung angeschlossen werden. |
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Auf der gegenüber liegenden Seite des Boards müssen nun noch, wie zuvor beim UI-Board, die Audio-Anschlüsse sowie die Stromversorgung eingelötet werden. |
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Hier noch ein Blick auf die rückwärtige Adapterplatine und deren Anschlüsse... |
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... und so ist sie verschaltet, links die beiden USB-Buchsen und rechts die Buchsen. Hinweis: Der obere fünfpolige Stecher für die USB-Buchse muss um 180° gedreht werden! |
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Blick in das noch offene Gehäuse von der Unterseite her. Jetzt werden noch die Halbleiter befestigt. |
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Der fast fertige mcHF in der Gesamtansicht für erste Tests |
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Nun fehlt eigentlich nur noch die Beschriftung. |
Nun fehlen nur noch einige PDFs mit Zeichnungen und Skizzen, die die Bemassung, sowie die zusätzlichen Änderungen an den Platinen für dieses Gehäuse wiedergeben.
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Links: |
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| Teil I | Teil I, mcHF SDR Transceiver | |
| Teil II | Teil II, mcHF SDR Inbetriebnahme | |
| Teil IV | Teil IV, mcHF SDR CAT-Schnittstelle |
