2.4GHz-Endstufe(?) drosseln

[Mike K. (zod)]

Hallo!

Ich habe neulich eine 2.4/2.5GHz - Funkstrecke in die Hände bekommen, 
für die ich eine sinnvolle Verwendung für meine Arbeit hätte.
Interessant daran ist für mich, daß sie sehr klein und unscheinbar 
aufgebaut ist und problemlos in kleine Gehäuse mit Akku paßt.

Es handelt sich bei dem problematischen Teil um ein "Boscam TS321" aus 
dem Modellbau. Der Hersteller gibt die Sendeleistung mit 500mW an, was 
hierzulande wohl problematisch ist; außerdem wird der Sender in 
kürzester Zeit extrem heiß. Bei genauerer Betrachtung konnte das auf den 
Fotos sichtbare IC als Verursacher gefunden werden. Es scheint sich um 
eine Endstufe zu handeln (bitte korrigieren, falls es anders ist).

Die IC-Aufschrift konnte mit größter Mühe knapp entziffert werden:
 E069
 2ASC
 201A
Das E ist eher eine gespiegelte 3, es hat gerundete Ecken, vielleicht 
nur ein Symbol - jedenfalls finde ich in keiner Kombination irgendwas 
dazu im Netz.

Ich würde diese Endstufe jedoch gerne drosseln. A) wegen der 
unglaublichen Hitze und dem Verbrauch, und B) wegen der viel zu hohen 
(und für mich ohnehin völlig unnötigen) Sendeleistung.

Hat jemand eine Idee, was das für ein Teil ist und ob sich etwas an der 
Schaltung ändern läßt (Ader auftrennen und Widerstand einfügen, etc.)?
Dämpfung scheidet aus, wenn dabei das Hitzeproblem bleibt.

Ich lege gerne weitere Detailbilder und Messungen nach, sofern ich diese 
nicht mit Rohde & Schwarz - Spezialgeräten durchführen muß.

Danke für eure Zeit!


Edith meint: Entschuldigung für die schlechten Fotos; durch die enorme 
Vergrößerung über Linsen ist die Schärfentiefe extrem in den Keller 
gegangen. Entweder sind die Leiterbahnen oder die Chipoberflächen 
scharf; beides zusammen war hier nicht möglich.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Mike K. schrieb:
> IMG_6093.jpg

Die obere Schiene mit den drei parallelen SMD-C scheint die Versorgung 
zu sein. Miss dort mal die Spannung und verfolge, wo sie her kommt. Du 
könntest nämlich mal probieren, dort einfach zu reduzieren, also die 
Versorgungsspannung zu senken.
Eine weitere Möglichkeit wäre das Eingangsnetzwerk unter den beiden 
gelben Elkos. Anscheinend haben die Jungs da schon was vorgesehen, um 
entweder ein Filter oder ganz simpel einen kapazitiven Spannungsteiler 
einzubauen. Die dicken Lötkleckse sind wohl die Einstellung auf 500mW 
:-) Zwischen den beiden SMD-C ist ja ein unbestückter nach Masse, der 
den Input herunterziehen würde.

Um da sinnvoll was zu dimensionieren, ist allerdings zumindest eine 
Leistungsmessung am Ausgang notwendig, entweder simpel mit HF-Detektor, 
oder eben am richtigen Messplatz.

[Udo S. (urschmitt)]

Mike K. schrieb:
> außerdem wird der Sender in
> kürzester Zeit extrem heiß.

Hast du das Teil bei dem Test mit der passenden Antenne betrieben, bzw 
einer passenden dummy load?

[HF-Werkler (Gast)]

Nur weil das Teil aus China verkauft wird, muss es noch nicht legal in 
der EU nutzbar sein.

Für die hier vermutete FM-Videoübertragung ist für 2.4GHz bei 10mW die 
Grenze. Nur z.B. WLAN und BT dürfen unter bestimmten Vorraussetzungen 
(LBT, AFA) bis zu 100mW.

Mein Rat: Entsorge das Teil lieber und kauf dir was legales für deinen 
Zweck

[Mike K. (zod)]

@Udo:
Eine Last habe ich nicht, daher kam die mitgelieferte Stabantenne zum 
Einsatz. Bekannte Machart, wie man sie von WLan-Karten etc kennt. 
Allerdings in einem größeren, abschirmenden Gehäuse.

@Matthias:
Danke für die vielen Gedanken und Informationen dazu!
Ich kann dir theoretisch gut folgen, praktisch kann ich aber nicht jedes 
SMD-Teil farblich zuordnen.
Orange sind Caps, Schwarze sind Widerstände, die violetten, weißen, und 
das eine Weiß-Schwarze kann ich jedoch nicht sicher zuordnen.

Die Spannung über die drei Caps messe ich gerne nachher; ich muß dort 
was anlöten, um das Gehäuse vorher wieder schließen und die Endstufe 
(das war korrekt?) kühlen zu können.
Wäre klasse, wenn man dort durch Begrenzung der Versorgung drosseln 
könnte.

Unterseitig fiel mir ein einfaches Stellpoti auf, allerdings ist das 
Modul ein Doppelwhopper aus zwei Platinen, die auch sonst gut verlötet 
wurden. Ich kann nicht sagen, ob das Poti Einfluß auf die Leistung hat.

Über das Messen mit HF-Detektor werde ich mir nachher ein wenig anlesen.

@HF-Werkler:
Ich sehe gelegentlich mal Geräte, die etwas in der Art können, jedoch 
sind die Dinger meist sehr teuer, ungemein unpraktisch und groß, und 
nicht selten auch schlecht zu versorgen bzw. hungrig.
Es sah aus wie eine der Schaltungen, die für Rückfahrcams benutzt 
werden; über die Leistung wußte ich bis zum Erhalt nichts.
Es bietet insgesamt 8 Frequenzen an (2414, 2432, 2450, 2468, 2370, 2390, 
2490, 2510), von denen nach bislang nicht näher geprüften Infos aus 
einem Modellbauforum zwei oder drei legal bis 100mW genutzt werden 
können sollen.

@all:
Danke soweit!

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Mike K. schrieb:
> Es bietet insgesamt 8 Frequenzen an (2414, 2432, 2450, 2468, 2370, 2390,
> 2490, 2510), von denen nach bislang nicht näher geprüften Infos aus
> einem Modellbauforum zwei oder drei legal bis 100mW genutzt werden
> können sollen.

2414, 2432, 2450, 2468 liegen allesamt im SRD-Bereich des
13-cm-ISM-Bandes.  Allerdings sind da erstmal nur 10 mW pauschal
zulässig.  Lediglich bei Nutzung von Spread-Spectrum-Modulationen
(FHSS oder DSSS) darf man maximal 100 mW, mit maximal 20 mW/MHz
Bandbreite benutzen (die „WLAN“-Allgemeinzulassung).

=> Allgemeinzuteilung

Inwiefern dein Sender DSSS oder FHSS macht, weißt höchstens du selbst,
vermutlich aber selbst du nicht.

Möglicherweise könntest du ja auch die PA komplett weglassen,
allerdings sind solche Module oft komplette Frontend-Module (FEM),
die auch empfangsseitig noch einen LNA (low noise amplifier)
enthalten.

[HF-Werkler (Gast)]

Ich denke, dass dürfte eher ein einfacher FM-AV Transmitter sein ohne 
digitale Modulation. Daher nur 10mW und gut ist es...

[Mike K. (zod)]

@Jörg:
In deinen letzten Satz verstehe ich den Mittelteil nicht ganz richtig 
(-> "FEM" & "empfangsseitig").
Hier handelt es sich nur um einen Sender ohne Rückkanal, der selbst 
nichts empfangen wird. Ich nehme jedenfalls stark an, daß es, wie der 
Werkler meint, ein FM-Transmitter ist. Hoffentlich war diese Antwort 
darauf nicht dämlich. ;) Ansonsten habe ich dich völlig mißverstanden.

@Jörg & HF-Werkler:
Hmm, die Frequenz 2450 MHz läge im Band "UHF-RFID", das mit 500mW EIRP 
zugelassen wäre; es stellt sich aber, da es in dem verlinkten Artikel 
nicht näher (oder ich habs überlesen) beschrieben ist, noch die Frage, 
zu welchen Bedingungen das gilt. Mir ist nicht entgangen, daß da RFID 
steht ^^ ..

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Mike K. schrieb:

> Hier handelt es sich nur um einen Sender ohne Rückkanal, der selbst
> nichts empfangen wird.

OK, in diesem Falle ist der Chip vermutlich wirklich die PA, und
du könntest ihn ggf. auch auslöten und brücken.  Aber das ist nicht
ganz trivial, dafür sollte man wenigstens wissen, welcher Chip es
nun wirklich ist und sich vorher mal den Schaltplan aufzeichnen.

> Hmm, die Frequenz 2450 MHz läge im Band "UHF-RFID", das mit 500mW EIRP
> zugelassen wäre

Es ist nicht „das Band“ für irgendwas zugelassen (da laufen auch die
Mikrowellenöfen mit 600 W und mehr, und solange sie die Grenzwerte
für den Personenschutz einhalten, interessiert es kein Schwein, ob die
auch noch 1 W davon abstrahlen), sondern es sind Frequenzbereiche für
bestimmte Zwecke mit bestimmten Bedingungen zugelassen.  Für dich ist
das „allgemeiner Kurzstreckenfunk“ (general short-range devices), und
der ist nur mit 10 mW zugelassen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Mike K. schrieb:
> Unterseitig fiel mir ein einfaches Stellpoti auf, allerdings ist das
> Modul ein Doppelwhopper aus zwei Platinen, die auch sonst gut verlötet
> wurden. Ich kann nicht sagen, ob das Poti Einfluß auf die Leistung hat.

Hmm, wird wohl eher was für Videopegel bzw. Modulationstiefe (Hub) sein. 
Die Ausgangsleistung wird wohl wirklich mit dem mit Lötzinn 
zugeklecksten Eingangsnetzwerk ab Werk fest eingestellt.

Ich hab dir das Netzwerk mal rot eingezingelt und den vermuteten 
Kondensator in türkis. Je größer der Wert, desto mehr dämpft er den 
Input in die 'Endstufe' und reduziert die Ausgangsleistung.

[Mike K. (zod)]

@Jörg: Danke dir für die Klarstellung. Es ist wohl nichts nirgendwo 
jemals so einfach, wie es auf den ersten Blick aussieht .. ;) also 10mW. 
Die müssen (hoffentlich) für ca. 20-100m FM-Video langen.
Sehe ich das richtig, daß ich, wenn das nicht der Fall sein sollte, mit 
einer geeigneteren Antenne am Receiver da förderlich nachhelfen kann?
Es wird in den meisten Fällen wohl so sein, daß beide Geräte keine 
wirklich feste Position haben werden, also kein Richtfunk mit bündelnden 
Antennen sinnvoll machbar sein wird.

@Matthias: Sorry, daß ich bislang noch nicht messen konnte; ich war 
wider Erwartens noch nicht wieder in meiner Werkstatt. Aber vielleicht 
hat sich das ja auch hier schon erübrigt.
Danke für die Markierung, dort hatte ich es deiner Beschreibung nach 
auch angenommen.


Natürlich kenne ich die Ausgangsleistung vor der PA nicht, aber 
eventuell reicht sie an 10mW heran (ist das zumindest theoretisch 
möglich / plausibel?). Dann wäre das Entfernen der PA wohl der 
sinnvollste Weg.
Wenn die Leistung mit einer simplen Messmethode einschätzbar ist, würde 
ich erstmal dort ansetzen. Sollte ich da weit unter 10mW messen, würde 
ich die PA drinlassen und entsprechend Matthias Vorschlag mit einer 
größeren Kapazität eingangsseitig bedämpfen.

Edit:
Hieraus:
http://www.rotor-magazin.com/2011/06/30/elektronik-experte-dieter-perkuhn-klaert-auf-2-4-ghz-abstrahlstaerke-messen/
läßt sich entnehmen, daß Messungen der Strahlungsleistung offenbar 
ungemein schwierig sind; woraus ich entnehmen würde, daß es für meine 
Zwecke mitunter ausreicht, ungefähr in die erlaubte Region zu steuern.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Mike K. schrieb:

> Die müssen (hoffentlich) für ca. 20-100m FM-Video langen.

Ich denke schon.

> Sehe ich das richtig, daß ich, wenn das nicht der Fall sein sollte, mit
> einer geeigneteren Antenne am Receiver da förderlich nachhelfen kann?

Ja.

> Natürlich kenne ich die Ausgangsleistung vor der PA nicht, aber
> eventuell reicht sie an 10mW heran (ist das zumindest theoretisch
> möglich / plausibel?).

Das würde ich fast vermuten.

Günstig wäre es natürlich, eine Idee zu haben, welche Chips da
wirklich verbaut sind.

> Wenn die Leistung mit einer simplen Messmethode einschätzbar ist, würde
> ich erstmal dort ansetzen.

Such dir jemanden mit Messmitteln.

Manch Funkamateur ist mittlerweile recht nett mit sowas ausgestattet.
Je nach Gegend könntest du versuchen, über den DARC Kontakt zu
bekommen.

> läßt sich entnehmen, daß Messungen der Strahlungsleistung offenbar
> ungemein schwierig sind;

Wirklicht gestrahlte Leistung zu messen ist zweifellos aufwändig.
Oft genügt eine Messung in der Hauptstrahlrichtung durch Vergleich
mit einer bekannten Antenne.

> woraus ich entnehmen würde, daß es für meine
> Zwecke mitunter ausreicht, ungefähr in die erlaubte Region zu steuern.

Das ist allemal besser, als sinnlos Leistung in die Botanik zu
pusten.

[Mike K. (zod)]

Guten Abend Jörg,

das klingt ja alles ziemlich gut, sinnvoll und machbar.
Die umgelabelten Chips könnten mitunter auch ASICs sein; ich habe 
jedenfalls ein paar Quellen nach Datenblättern durchsucht, die ein IC 
beschreiben in gleicher Bauform und halbwegs passender 
Anschlussbelegung, und nicht wirklich etwas gefunden.

Am Baunatal komme ich alle 4-9 Wochen mal vorbei, aber derzeit ist mein 
Standort nahe DG4KF. Wenn ich hier in der Gegend ohne rot werden zu 
müssen meinen Chinamist durchpeilen lassen kann, würde ich das in den 
kommenden Wochen durchaus mal anpeilen wollen. ;)
Andererseits habe ich damit schon einige Leute wertvolle Zeit gekostet.

Mir kam eben noch ein Gedanke, den ich aber wieder verworfen habe, durch 
eine präzise Messung des aufgenommenen Stromes PA original vs PA ohne 
Signal (GND) Rückschlüsse auf die abgegebene Leistung ziehen zu können, 
wenn man dann den Input nach Matthias bedämpft hat. Aber alleine die 
große Verlustleistung ist wohl eine viel zu krasse unbekannte Größe, daß 
das keinen Sinn macht.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Da der Sender einen Dauerstrich stellt, ist ein Vergleich mit einem WLAN 
o.ä. leider nicht einfach, die ja die Sender takten. Aber du könntest 
z.b. mit einem (legalen) Autorückfahrsystem Kamerasender vergleichen, 
wenn du Zugriff auf so etwas hast.
Ich habe hier zwei solche Kameras als Tierbeobachtung laufen, wobei am 
Sender ein Lambda/4 Stäbchen ist und im Empfängergehäuse nur ein 
abisoliertes Koaxkabel als Antenne. Durch umlegen dieser 'Antenne' 
konnte ich die Reichweite schon von etwa 10m auf über 20m steigern.
Frag mal DG4KF, vllt. gibts da ja die richtigen Messgeräte.

[Mike K. (zod)]

Abschließend nochmals danke an jeden Mitschreiber!
Ich war nicht bei DG4KF, aber hatte durch einen Zufall die Möglichkeit, 
das Ding an der Uni ausmessen zu lassen.

Ergebnis: Alle Vermutungen hier waren korrekt. Das "heiße" Teil ist eine 
PA, das zugekleckste Netzwerk ein Teiler für den Gain und der Output 
ohne PA liegt bei etwa 10mW.
Daher habe ich wie vorgeschlagen die PA entlötet und gebrückt und habe 
mit knapp 10mW außen >200m und innen etwa 20-70m weit FM-Video, jeweils 
von Stabantenne zu Stabantenne (Lambda/4).
Das langt für meine Zwecke. ;)

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Mike K. schrieb:
> Daher habe ich wie vorgeschlagen die PA entlötet und gebrückt und habe
> mit knapp 10mW außen >200m und innen etwa 20-70m weit FM-Video, jeweils
> von Stabantenne zu Stabantenne (Lambda/4).

Erfreulich, dass alles so prima funktioniert hat, und danke auch für
die Rückmeldung.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Jörg Wunsch schrieb:
> und danke auch für
> die Rückmeldung.

Jo, danke! Fein, das es so gut klappt.