Een goede en goedkope oplossing voor het IC9700 drift probleem!

Door Peter Gouweleeuw PA2V
                                                                                                                                                                                                                             English version here

 Na een veelbelovende aankondiging kwam vorig jaar de Icom IC9700 op de markt.
In de aankondiging werd behalve alle veelbelovende features ook gesproken over de 10 MHz referentie ingang van de set. Een referentie ingang die de set ultieme stabiliteit levert.
In alle professionele, maar ook veel amateur apparatuur wordt de 10 MHz. referentie ingang gebruikt om het apparaat heel stabiel op frequentie te houden. De bereikte stabiliteit is dan alleen nog afhankelijk van de stabiliteit van het aangeboden 10 MHz. signaal.

Helaas, bij het verschijnen van de IC9700 bleek de 10 MHz. referentie ingang niet gebruikt te worden om de interne oscillator te locken, maar als een ouderwets kalibratie signaal te gebruiken. Deze handelswijze werd vroeger ook al in buizen ontvangers gebruikt en Xtal callibrator genoemd. 

De IC9700 heeft veel last van opwarming en als gevolg daarvan zal de frequentie tijdens en na TX periodes verschuiven. Het effect is op de 23 en 70 cm band het grootst.
Icom reageerde op de klachten over frequentie sprongen en drift van de set door de kalibratie softwarematig enkele keren per seconden uit te laten voeren. Dan leek het net alsof de set niet meer verliep. In werkelijkheid maakt de set nu heel kleine sprongetjes in frequentie en fase.
Voor standaard analoge modes is dit geen probleem. Maar in gebruik voor digitale modes en EME is dit funest. Het kan er voor zorgen dat er geen goede decodes verschijnen.

In het vroege najaar verschenen er al op internet oplossingen. Er was behoefte aan het werkelijk locken van de interne oscillator aan 10 MHz. Glen VK1XX publiceerde de eerste hardware oplossing en zou deze op de markt brengen. Tot vandaag is dat nog niet gelukt.
Ondertussen brachten anderen ook modificaties en toevoegingen op de markt.
Op dit moment zijn er drie goede en betrouwbare oplossingen te koop.

Alle leveranciers bieden technisch gezien dezelfde oplossing. Het in de interne oscillator van de IC9700 aanbieden van een hard 49,152 MHz. signaal. Dit zorgt ervoor dat de interne oscillator het aangeboden stabiele signaal volgt. Een techniek die eerder ook al werd toegepast voor de oudere IC706.

Op dit moment zijn bij MiniKits uit Australië, en Leo Bodnar uit Engeland aan GPS gelockte 49,152 MHz.referenties te koop. MiniKits gaat uit van 10 MHz. en Leo Bodnar heeft een aan GPS gerefereerde 49 MHz. oscillator. Voor details kun je op hun sites kijken. Met alle kosten liggen afhankelijk van de gekozen opties prijzen tussen €140 en €250.

Een nadeel van die systemen is dat je een aparte GPS ontvanger nodig hebt. Veel amateurs die behoefte hebben aan een stabiel werkende set, zoals veel moonbouncers hebben echter al een 10 MHz. huisreferentie in de shack. Zonde van alle extra kosten dus.

Leo Bodnar uit Engeland biedt ook een zogenaamd injection board aan. Hiermee kan op eenvoudige wijze een ander 49,152 MHz. signaal geïnjecteerd worden. Zie onderstaande afbeelding.

Er staat een prima beschrijving hoe deze te installeren op de site van Leo Bodnar:
 www.leobodnar.com/shop/index.php?main_page=product_info&cPath=107&products_id=352

Bij vrijwel alle leveranciers wordt rekening gehouden met het gegeven dat eigenaren van de Icom IC9700 geen grote wijzigingen in de set aan willen brengen en er met een minimale ingreep de oplossing is te installeren. In vrijwel alle onderzochte oplossingen is het door bijna iedere amateur die een schroevendraaier kan hanteren uit te voeren.

Ik heb zelf al een zeer stabiel aan het GPS systeem gelockte 10 MHz. referentie in de shack. Mijn transverters, zendontvangers en meetapparatuur refereert daaraan. Ik heb dus geen behoefte aan een extra GPS ontvanger en weer een extra antenne. Er moet een andere en voor mij betere oplossing te vinden zijn dacht ik. In het verleden heb ik voor veel verschillende toepassingen PLL’s laten maken door Dieter DF9NP.
Dus heb ik hem mijn gedachten voorgelegd met de vraag of hij een 49.152 MHz PLL voor mij kan maken die aan 10 MHz refereert. Hierop werd bevestigend geantwoord en een prototype gemaakt. Zie onderstaande afbeelding van dat printje.

Nu samen met deze PLL en het injection board van Leo Bodnar is het mogelijk om de IC9700 aan een 10 MHz referentie vast te leggen. En dit is ook nog eens een heel redelijk te betalen oplossing. Alles bij elkaar ongeveer €90.- Dieter DF9NP heeft het boardje in productie en het kan bij hem besteld worden. Kost ongeveer €40,00  Kijk maar eens op zijn site: http://www.df9np.de/index.html

Meteen bij de eerste tests was duidelijk dat de IC9700 makkelijk lockt. Er werd door mij ook gekeken en gemeten wat het effect op het signaal was. Er werden geen afwijkingen geconstateerd. Bij het wegvallen van het 10 MHz. referentie signaal verliest de PLL zijn lock en gaat ruis en spikes genereren. De set is dan niet meer bruikbaar, het zendersignaal wordt nogal smerig.
Wil je de IC9700 toch ook zonder 10 MHz referentie gebruiken, dan zal de 12 Volt voedingsspanning uitgeschakeld moeten worden. Een oplossing is om een schakelaartje aan de achterzijde van het apparaat te monteren. Hiervoor moet geboord worden en dergelijke. Een wat grotere ingreep.

Je kan ook besluiten de PLL in een apart doosje te monteren en buiten de set te houden. Dan is er alleen een kabeltje van het injection board naar een SMA female connector aan de achterzijde van de set nodig. Biedt je geen referentie aan, dan zal de set op eigen (instabiele) oscillator werken.

Verdere testen bevestigde dat de IC9700 enorm stabiel is geworden en ook echt aan het 10 MHz signaal “hangt”. Ik heb zachte moonbounce signalen op mijn K3 met transverter, die beide ook aan de huisreferentie refereren, vergeleken met de gemodificeerde IC9700. De frequenties waren identiek en verliepen niet. Missie geslaagd dus.

Maar dan? Ik wilde geen apart doosje naast de IC9700 hebben en het PLL printje in de IC9700 plaatsen. Na wat puzzle werk, de gedachte om geen grote wijzigingen in de set aan te brengen en niet te willen boren heb ik een goede oplossing bereikt. In de nu volgende tekst beschrijf ik mijn oplossing.
 

Installeer het Leo Bodnar injection board:

• Neem de IC-9700 uit bedrijf en verwijder alle kabels.

• Leg de ICOM IC-9700 ondersteboven op een zachte doek om eventuele krassen te voorkomen

• Verwijder alle 12 kruiskop schroeven – drie aan iedere zijde en zes op de bodem. Gebruik een goed passende schroevendraaier om beschadiging aan de schroeven te voorkomen.

• Til de bodemplaat eraf en berg hem netjes op.

• Maak de moer los van de SMA connector op de achterkant. Deze is gemarkeerd met "REF IN 10MHZ". Verwijder de kleine U.FL connector van de print en haal het kabeltje los. Eventueel laat je het kabeltje op de print zitten en stopt het andere einde met de female SMA connector in een klein plastic zakje. Zet het met een stuk tape vast in de set. Ik hou zelf niet zo van losse kabels in de set en heb het verwijderd. Die bewaar ik voor eventueel toekomstig gebruik.

• Trek de “zwarte black airflow protection sponge” van het bakje met oscillator. Plak deze sponge op het bakje dat is aangegeven met de rode pijl. Dit wordt het bevestigingspunt van de PLL. Zie hiervoor onderstaande afbeeldingen.

Neem ook goede notitie van de schroef bij de rode ster in de foto. Hier komen we later in de tekst op terug.

Nieuwe plaats van de “sponge”

• Verwijder schroeven uit het main board, gemerkt met  beneden. Schroef deze schroeven in de twee gaatjes die aan het uiteinde van het injection board zitten. Hiermee bewaar je de originele schroeven voor eventueel later gebruik.
   

• Installeer het injection board en zet dit vast met de twee bijgeleverde langere schroeven. Meer hoeft niet gedaan te worden. Het spoeltje op het board valt in het bakje en injecteert het nieuwe 49,152 MHz. signaal. Schroef de originele schroeven op het injectie board voordat je deze op zijn plaats vast zet. Anders is er een kans dat de schroef in de ruimte onder het board valt en moet je de bovenkant en onderliggende afscherming verwijderen om de schroef terug te vinden. Ik spreek uit ervaring. Hiermee is dit deel van de installatie klaar.
   

• Plak een stukje dubbelzijdig plakband van goede kwaliteit op de sponge die nu op zijn nieuwe plek zit. Hierop druk je het PLL printje. Maak een dun stukje coax met een SMA chassis connector gereed en een kabeltje met een male SMA connector. Ik gebruikte stukjes kabel met connectors uit de junkbox. Soldeer de kabeltjes conform de onderstaande afbeelding.  Het kabeltje linksboven op de foto gaat naar de SMA chassis connector, de 10 MHz. ingang dus.

• Nu moet het printje nog van een 12 Volt spanning worden voorzien. Dit kan op een paar manieren. Het mainboard wordt van spanning voorzien door middel van de witte connector rechtsboven op de foto. Ik heb een rood draadje op de aansluitingen op de print van deze connector gesoldeerd. Het zijn twee goed bereikbare baantjes. Met een dunne soldeerbout is dat prima te doen. Zie de situatie op onderstaande afbeelding.

• Het zijn de twee baantjes die corresponderen met de twee rode aansluitdraden. Wil je niet solderen, dan zou je één van de twee draden kunnen prepareren om een verbinding met 12 Volt te kunnen maken. Je zou ook nog de bovenzijde van de set open kunnen maken en op de hoofdaansluiting een draadje kunnen aansluiten en de set invoeren. In mijn beleving was het solderen het eenvoudigste.
  
   

• Nu moet er nog een DC ground op het board worden aangesloten. Ik heb dat gedaan door een soldeerlipje onder de schroef bij de rode ster te plaatsen. Hierop heb ik een dikkere draad gesoldeerd en weer met de schroef vastgezet. Deze stevige draad soldeer ik op de rand van het PLL board. Kijk maar op de foto. Deze DC ground draad zorgt voor extra steun van het board, houdt het op zijn plaats en voorkomt dat het boardje naar beneden kan vallen. Het blijft op de sponge gedrukt worden.
  
   

Volledig geïnstalleerd board werkend in de IC9700

Alles is nu klaar en je kan de modificatie uitproberen. Sluit de 12 Volt aan op de IC9700 en sluit een 10 MHz referentie aan. Meteen nadat de set is ingeschakeld zal op de PLL print de groene LED branden en als het 10 MHz signaal goed is het rode LEDje branden. Dit is het teken dat de PLL lockt aan de referentie. Stem af op een enigszins stabiel baken station of ander CW signaal en maak de 10 MHz referentie los. Je zal merken dat de frequentie verspringt.

Volg nu de volgende stappen om de IC9700 goed in te regelen:

• Laat de IC9700 ongeveer 5-10 minuten opwarmen

• Schakel naar SSB mode en stem af op een stabiel signaal dat je kan horen en zien op het waterfall display.

• Ga naar MENU en SET, Function, REF Adjust.

• Schakel het 10 MHz. referentie signal in en kijk naar de frequentie verschuiving. Met de Adjust sliders stel je de frequentie zo in dat de verschuiving binnen 10Hz op 2m (30Hz op 70cm band or 100Hz op 1200MHz band) is.

• Exit MENU. Schakel de set uit, breng de bodem weer aan en de set is klaar voor gebruik.

Veel plezier met de gemodificeerde IC9700.

73, Peter Gouweleeuw PA2V

Referenties:
 

Leo Bodnar
http://www.leobodnar.com/shop/index.php?main_page=product_info&cPath=107&products_id=352&zenid=78ac348b21e00ab507ac21ab57e93b47

DF9NP
http://www.df9np.de/

MiniKits
https://www.minikits.com.au/gps9700

VK1XX
http://www.cortexrf.com.au/IC9700lock.html