Kompakte Alleskönner im Einsatz

von Heinrich F. Reckemeyer,  DJ9YW,
Radio- und Fernsehtechnikermeister
(dieser Bericht entstand im Jahr 2000)

Dieser Bericht ersetzt nicht die üblichen Transceivertest-Veröffentlichungen, sondern ergänzt diese durch praktische Erfahrungen und dadurch bedingte meßtechnische Prüfvorgänge. Momentan werden zwei Geräte der Mehrband-Allmode-Klasse (160m bis 70cm), einmal der IC-706MK IIG (im folgenden IC706 genannt) und der FT-100 (nachfolgend FT100), auf dem Markt angeboten. Wegen der Größe wäre der Einsatz im KFZ, am Urlaubsort, beim Fieldday oder auch im Fluggepäck einer DXpedition ideal. Nachfolgend werden die Geräte auf jene Kriterien untersucht, die dabei Beachtung finden sollten.

Beide Geräte sind von der Größe und dem Gewicht bestens für die vorgenannten Erfordernisse geeignet. Der erste Eindruck läßt vermuten, daß die Entwicklungen aus der gleichen “Schmiede” stammen. Dem ist aber wohl nicht so, denn  Schaltung, Aufbau, Daten und Bedienung heben sich teilweise stark voneinander ab. Der IC706 wiegt mit Mike und CW-Filter 2600 g und benötigt maximal 20 A bei 13,5V. Der FT100 ist mit 2380g etwas leichter und verbraucht im ungünstigsten Fall 22A. Im Bedarfsfall lassen sich die Displays abnehmen und verlängern. Als Betriebsarten werden wohl vorwiegend SSB und CW zum Einsatz kommen. Gerade hierfür müssen alle Komponenten, anders als beim unproblematischen FM-Betrieb, vielerlei Anforderungen erfüllen.

Nutzung im Kraftfahrzeug

Bei Kfz-Einsatz gibt es in DL eine Vorschrift für kommerzielle Geräte, die besagt, daß alle Parameter bei 12,6V +/- 15%, also von 10,7V bis 14,5V in ihrer Stabilität keiner Veränderung unterliegen sollten. Dies wird von beiden Geräten bei Verwendung der mitgelieferten Batteriekabel auch weitgehend erfüllt, wenn man einmal vom HF-Leistungsabfall beim Senden absieht. Letzteres ist bei der Klasse mit 100W HF Ausgangsleistung wohl auch zu viel verlangt. Bis zu 10W wäre eine Stabilisierung vielleicht noch sinnvoll. So erfüllen beide Produkte diese Forderung auch im QRP-Betrieb. Bei Po_max erfolgt eine Frequenzverwerfung beim FT100 ab 10,6V, beim IC706 ab 11,0V.

Tabelle 1 zeigt die Betriebsspannungs-Untergrenzen bei RX-, QRP-Betrieb und voller Aussteuerung auf. Dabei ist unbedingt zu beachten, daß die originalen Batterie-Kabel ohne Verlängerung oder zusätzlicher Sicherung direkt mit Kabelschuhen am Autoakku angeschlossen werden. Allein am Batteriekabel fallen bereits schon mehr als 1V Spannung bei 20A ab! In Bild 1  wird die Akkuspannung im Stand und bei der Leerlaufdrehzahl des Motors dargestellt. Die Zigarettenanzünderbuchse sollte man tunlichst meiden. Dort funktioniert häufig gerade mal noch der Empfangsbetrieb. Wenn ich einmal auf einen exponierten Standort fahre, habe ich nicht dauernd den Motor laufen, sondern erforsche erst mal die Empfangs- oder DX-Lage.

Wenn dann der Motor gestartet wird, fällt die Akkuspannung kurzzeitig bis auf 7,5V, siehe Bild 2. Die Reaktion ist eine Gesamtabschaltung und eine Wiederkehr nach ca. 1 bis 2 Sekunden. Beim IC706 sind alle vorher eingestellten Daten dann wieder vorhanden, und der Funkbetrieb kann fortgesetzt werden. Der FT100 verträgt diesen Vorgang leider nicht. Es erscheint dabei eine andere Frequenzanzeige. Wenn man dann nicht zufällig aufs Display schaut, kommt es leicht zu Irritationen. Am Labornetzteil nachgestellt, erreicht man Sprünge von 1kHz bis zu 1 MHz...

Frequenzstabilität

Im Fielddayzelt oder im Auto sind keine 25°C wie im Funkshack. Dort können Schwankungen von +/- 15°C auftreten, also von 10°C bis 40°C. Bild 3 zeigt die im Klimaschrank aufgezeichneten Werte bei 2m Empfangsbetrieb nach einer Einlaufzeit von 30 Minuten. Die Abweichungen lagen unter 2ppm. Zwischen 18°C und 40°C wurden recht ordentliche Ergebnisse mit +/- 0,6ppm erreicht. Die gegenläufigen Kurven beruhen entweder auf einem anderen Mutterquarz-Schnittpunkt oder einer Mischerinvertierung.

Empfängerempfindlichkeit

Grundsätzlich sollten die Kurzwellenbereiche außer 10m ohne Vorverstärker betrieben werden. Dort ist auch die Großsignalfestigkeit schon wichtig. Der FT100 verwendet hier keinen Ringmischer, sondern zwei der bekannten Fet´s J310 in SMD Bauform im Gegentakt und erreicht recht gute Werte. Ab 28 MHz aufwärts ist die Nutzung des Vorverstärkers wegen der schwächeren Signale angezeigt. Auf 2m erscheinen oft dicke Pegel aus der Nachbarschaft, besonders bei Contesten. Deshalb ist auch dort eine gute Übersteuerungsfestigkeit gefragt. Der FT100 ist auf 6m ungewöhnlich taub. Beim IC706 ist das Großsignalverhalten, besonders auf KW recht mager. Der Vorgänger (ohne G, d.h. IC-706MK II) lag dort um 4dB besser, was ggf. noch in den Toleranzbereich fällt. In Tabelle 2 und Tabelle 3 spiegeln sich das gemessene Rauschmaß und das Großsignalverhalten (IP3) wieder.

Squelchbetrieb

Bei CW/SSB spricht der IC706 auf 2m bei 0,4µV ohne Zeitverzögerung an. Bei FM arbeitet die Rauschsperre sauber ab 0,08µV. Der FT100 spricht bei FM schon ab 0,05µV an, ist dabei jedoch auch bei konstantem Rauschen am Dummy-Load am Flattern, welches auf eine zu geringe Schalthysterese hindeutet. Bei CW/SSB liegt die Schaltschwelle bei 0,6µV. Leider ist dort eine Zeitverzögerung aktiv, die das Scannen von Baken, schwachen Stationen, aber auch das Anhalten bei Eigenpfeifstellen verhindert.

Noise Blanker

Glücklicherweise haben die meisten SSB-Geräte heute immer noch einen analogen Störimpulsaustaster. Laufen die HF-Spitzen erst einmal durch die Quarzfilter werden diese Signale breiter und lassen sich nicht mehr eliminieren. Solche Impulse entstehen z.B. durch Zündfunken bei Benzin- wie auch Elektromotoren, Isolatorspratzeln von Hochspannungsleitungen, Radarstörungen bei Verwendung der Geräte als Nachsetzer von Transvertern (häufig auf 23cm), und können Nutzsignale bis S9 teilweise bis zur Unverständlichkeit beeinflussen.

Manche Noise Blanker verschlechtern allerdings das Großsignalverhalten des Empfängers. Dies ist bei beiden Geräten erfreulicherweise nicht der Fall. Noise Blanker arbeiten nur bei linearen Modulationsarten wie SSB, CW..... Für FM funktioniert dies nur mit dynamischen Filtern, die aber bisher für Amateurfunkgeräte nicht angeboten werden. Für das Prüfen der Austasttiefe solcher Schaltungen verwende ich einen Generator, der die Störungen simuliert und wie in der Praxis den Pegel nach höheren Frequenzen hin absenkt. Um absolute Werte messen zu können, wäre allerdings ein Eingriff notwendig. Andererseits hört man die NF-Produkte ja mit dem Ohr und kann entsprechend relative Signalvergleiche mit dem Oszillografen an der Kopfhörerbuchse vornehmen. Dazu stelle ich auf allen Bändern ein Rauschen von 0,1V_ss mit ausgeschaltetem Generator und 50 Ohm Anpassung ein. In Tabelle 4 lassen sich nun die Restimpulspegel nach erfolgter NB-Aktivierung ablesen. Schmale Spannungs-Spitzen von etwa 4dB über dem Rauschen sind dabei vom Ohr kaum mehr warnehmbar. Der IC706 zeigt dabei die beste Effektivität.

Eigenpfeifstellen

Eigenpfeifstellen können beim Scannen, Absuchen von Baken, aber auch im QSO recht unangenehm stören. Um Eigenpfeif- und Nebenempfangsstellen in Nutzbereichen zu vermeiden, gibt es sowohl PC-Programme, wie auch grafische Methoden. Hierbei hat Icom wohl mit der Frequenzaufbereitung und Wahl der ZF-Frequenzen ein glückliches Händchen bewiesen. In allen 12 Amateurfunkbändern wurden nur 6 Eigenpfeifstellen festgestellt.

Yaesu bringt es gleich auf eine Dekade mehr, wofür wohl noch weitere Gründe, wie mechanische und elektrische Verkopplungen eine Rolle spielen dürften.

DSP-Unit

Offensichtlich kommen heute Geräte ohne DSP (digitalem Sprachprozessor), möglicherweise als Verkaufsargument, nicht mehr aus. Bei schwachen Signalen sind jedoch keine Wunder zu erwarten. Die Notchfilter machen sich allerdings angenehm bemerkbar. Ab einem gewissen Signalpegel ist auch die Rauschreduktion (NR) erfolgreich. Das Kriterium für die Qualität der Rauschunterdrückung liegt aber bei solchen Signalen, die sich gerade über dem Grundrauschen befinden und einer Verbesserung der Lesbarkeit bedürfen. Dazu habe ich den Geräten in SSB einen Träger mit 0,1µV auf 2m zugeführt und beide Empfänger auf bestes Ergebnis eingestellt.

Beim FT100 war das Pos. 10, beim IC706 Pos. 4 der NR-Intensität. Beim FT100 war die Grenze bereits erreicht: Das Rauschen ging um 6dB und das Signal um 5dB zurück. Somit war nur noch eine Verbesserung von 1 dB gegeben. Bei dem gleichen Pegel erzielte der IC706 noch einen Zugewinn von 6dB. Nach Reduktion auf 0,03µV waren es immer noch 4,5dB. Neugierig geworden, schloß ich das Gerät nun an meine EME Anlage an, und stellte eine Station an der Grenze der Aufnehmbarkeit ein. Dabei lag nach meiner Einschätzung das Ergebnis bei ca. 1dB und war somit auch am Ende. Einige teure externe DSP-Filter, die ich schon getestet habe, konnten da nicht mithalten.

Der FT100 verfügt neben Notch und NR weiterhin über 3 feste Bandbreitenfilter für CW (240, 120, 60Hz), und ein Tiefpaß- und Hochpaß-System für eine individuelle SSB-Durchlaßkurve. Bei SSB verbessert sich zwar bei Einengung das (S+N)/N. Durch die schlechtere Silbenverständlichkeit wird das dann jedoch weitgehend wieder kompensiert. Zur Unterdrückung seitlich einstreuender Störsignale kann das System allerdings hilfreich sein.

Zum Testen der CW-Peakfilter habe ich ebenfalls ein mageres EME Signal zugeführt. Ein 500Hz ZF-Quarzfilter brachte einen etwas angenehmeren Höreffekt und eine geringe Verbesserung des CW Signals. Ähnlich war das Hörerlebnis mit einem 350Hz ZF-Filter oder mit dem 240Hz DSP-Filter. Wenn man von der 2,4kHz- auf die 240Hz-Bandbreite umschaltet, ergibt sich beim Messen ein Signal/Rausch-Zugewinn von immerhin 10dB. Warum nimmt das Ohr diesen gewaltigen Umstand nicht war? Das gesunde menschliche Ohr ist bis dato noch jedem Digitalsystem überlegen und kann seine Bandbreite auf ca. 200Hz einstellen, und das ohne zu Klingeln oder andere digitale Schmutzeffekte zu erzeugen.

Danach müßte dann aber bei 120 oder 60 Hz eine Verbesserung möglich sein. Dies ist wie bei den vielen neuen entsprechenden PC-Programmen oder den bisher von mir getesteten externen DSP Geräten dennoch nicht der Fall. Ich vermute, daß durch das digitale Zerhacken auch etwas vom Signalinhalt verloren geht. Das könnte auch dafür sprechen, daß analoge NF-Filter derzeit immer noch die besten Ergebnisse erbringen.

Das S-Meter

Das für viele Funkamateure wichtigste Instrument eines Transceivers dürfte wohl das S-Meter sein! Dies fehlt in beiden Fällen. Es wird eine mehr oder weniger genaue Balkenanzeige angeboten. Beim Yaesu fehlen sogar einige Balken, so daß ein Abschätzen eines Signals noch erschwert wird (zwischen S1 und S5 nur ZWEI Balken...). Es ist jedoch nachvollziehbar, daß ein Instrumenteneinbau aus Platzgründen nicht möglich war. In der Tabelle 5 werden die Abweichungen für das 15m-Band ohne Preamp und das 2m-Band mit Preamp dargestellt. Auf KW werden für S9 mit 50µV und 6dB pro S-Stufe zu Grunde gelegt. Im 2m-Band sind es 5µV für S9 und 5dB für eine S-Stufe, was gelegentlich übersehen wird. Dabei sollte die S1-Darstellung im Display keinen Funker verwirren, wenn bereits QSOs möglich sind, obwohl kein Balken aufleuchtet. Bei vielen Herstellern werden die unteren Pegel einfach unterschlagen, weil die RX-Regelspannung erst viel später einsetzt. Beim IC706 fehlen auf KW 3,5 und auf UKW 2,5 S-Stufen. Beim Yaesu fehlen in beiden Bereichen sogar 5 S-Stufen. Für Peilungen, Bakenbeobachtungen oder Messungen aller Art sind derartige Anzeigen wohl kaum geeignet. Für FM-Geräte mag das wohl noch genügen. Es müßte jedoch für die Hersteller möglich sein, einen freien Punkt der rückwärtigen Buchsen mit einer entkoppelten analogen S-Meter-Spannung für ein externes 1mA-Instrument zu versehen, zumal dies bei CB-Funkgeräte selbst in der 100-DM-Klasse gang und gäbe ist! Damit hätte man einen ablesefähigen Indikator für HF-Signale. Wer es möchte, könnte die Skala auch noch neu zeichnen, um geeichte Werte zu erhalten.

Der Bedienkomfort

Der IC706 hat eine ausgezeichnete VFO-Knopfausführung. Die Handlichkeit und Leichtgängigkeit mit einer individuell einstellbaren Bremse ist vorbildlich. Eine zusätzlich gelagerte Fingermulde erleichtert das schnelle Drehen. Die Tasten sind gut erreichbar und sogar beleuchtet. Unvorteilhaft sind dagegen die Wahl der Frequenz-Steps, besonders die 1MHz-Schritte, sowie die Menüsteuerung über 2 Tasten. Das Handbuch sollte deshalb immer in der Nähe verbleiben.

Der FT100 hat eine vorzüglich angelegte Menüführung über nur eine Wahltaste, 4 Schalttasten, einen Select-Knopf und einen extra Schalter für die DSP und ist auch ohne Bedienungsanleitung sofort zu begreifen. Praktisch ist die Step-Wahl. Dafür fehlt leider die Kopfhörerbuchse an der Frontseite. Bei der Bedienung der Empfängerfeinverstimmung (RIT) wird im Gegensatz zum IC706 die Frequenz nicht angezeigt, was ich als sehr nachteilig empfinde. Der VFO-Knopf wurde offensichtlich von einem Designer und nicht von einem User entwickelt. Ich habe keinen großen Finger, hatte aber immer Probleme mit den Tasten: mode/up/down. Der Einbau z.B. eines CW Filters ist recht umständlich, weil dafür eine Platine ausgebaut werden muß. Dafür verwendet der FT100 immerhin eine N-Buchse für den 2m/70cm-Antennenanschluß.

Transverterbetrieb

So wie ich werden einige SHF-Freunde keine weiteren Gerätschaften mitschleppen wollen, sondern mit einem Transverter und einem der vorgenannten Transceiver sofort neben allen anderen Bändern, z.B. auf 23cm, unmittelbar betriebsbereit zu sein. Hierzu lassen sich die Bereiche KW, 6m, 2m und 70cm getrennt auf QRP-Sendeleistung einstellen. In den ersten 0,8ms ist ein Überschwingen der QRP-Leistung von +3 bis +5dB vorhanden. Das dürfte aber keinem Transverter schaden. Demgegenüber gibt es jedoch auch Sender, die kurzzeitig nach der PTT Aktivierung die volle Leistung (100W) abgeben und dann erst zurückregeln. Die HF an der Antennenbuchse kommt um etwa 12ms verzögert gegenüber der PTT-Information an der zuständigen rückwärtigen Mehrpolbuchse an. Entsprechend können im Transverter nur Koaxrelais zum Einsatz kommen, die schneller umschalten.

6m eignet sich als ZF recht gut, weil auf 2m zu viele Durchschläge sind und es auf 10m an Spiegelselektion mangelt, zumal Doppelmisch-Konverter nicht angeboten werden.

Der Sendeteil

Beide Hersteller verwenden moderne FET-Endstufen. Im Wirkungsgrad liegt offenbar jedoch nicht der Vorteil, denn der Icom-Vorgänger (ohne G) erbrachte mit NPN-Halbleitern in der PA rund 15% weniger an Wärmeentwicklung. Ich hatte beim Senden ohnehin eine bessere Effektivität erwartet, zumal bei den eingangs aufgeführten Einsätzen oft Stromsparen angesagt ist. Schon im QRP-Betrieb ergibt sich bei beiden Typen eine unverhältnismäßig hohe Stromaufnahme bzw. Wärmeabgabe, wie aus Tabelle 6 hervorgeht.

Ungewöhnlich sind auch die Charakteristika beider Endstufen. Üblicherweise wird bei Erhöhung der Betriebsspannung der Wirkungsgrad einer PA besser. Beim FT100 verhält sich dieser Vorgang gegenläufig, wodurch gegenüber dem IC706 bei 13,5V erheblich mehr Wärme anfällt. Meine Empfehlung ist eine Absenkung der Betriebsspannung, wenn möglich. In Bild 4 habe ich einmal einen Extrem-Versuch mit 10,6V Betriebsspannung dargestellt. Dabei nimmt die Verlustleistung erheblich ab. Die abgegebene HF wird aber nur um unmerkliche 0,3 bis 1,35 dB reduziert. Sogar der Wirkungsgrad des Gesamtsystems verbessert sich dabei. Beim IC706 liegt das typische Verhalten bei Betriebsspannungsminderung vor, wobei der Wirkungsgrad abnimmt, und die HF um 2,3 bis 3dB zurückgeht. In Tabelle 9 sind weiterhin noch einmal HF-Ausgangsleistung und Verlustleistung bei 13,5V aufgeführt. Dabei fällt auf, daß beim IC706 die VHF/UHF-Endstufe auf 70cm, und beim FT100 in der KW-PA auf 6m die Halbleiter in ihren Daten bereits stark abfallen. Die vorgenannten Messungen, wie Wirkungsgrad und Verlustleistung, beziehen sich nicht nur auf die PA, sondern auf den Verbrauch des jeweiligen Gesamtgerätes, zumal im praktischen Betrieb auch nur diese Werte von Interesse sind.

Fazit

Es gäbe noch eine Anzahl weiterer Funktionen, die getestet werden könnten. Ich habe mich aber auf die wichtigsten Parameter konzentriert. Aus den aufgeführten Meßergebnissen und Beschreibungen geht hervor, daß noch einige Verbesserungen wünschenswert wären. Alles in allem stehen damit jedoch zwei kompakte 12-Band-Transceiver zur Verfügung, auf die so mancher Funkamateur schon lange gewartet hat.

Der Preis beim FT100 liegt mit einem CW-Filter bei etwa 3200 DM. Der IC706 wird meist unter 3000 DM angeboten. Die Höhe des Preises ist wohl gerechtfertigt, wenn auch andererseits die Kaufsumme immerhin einen Wert von 6 Videorecordern hat.... Ich wünsche allen, die solche Geräte betreiben oder sich noch zulegen wollen, erfolgreiche QSOs auf allen Bändern.         

H.F.R., DJ9YW