Moderner Direktmischempfänger auf 80 m

Viele unerfahrene Funkamateure stehen vor der gleichen Frage: Wie bekommt man zumindest einen einfachen Empfänger zum Empfang von Funkamateursignalen? Manchmal findet man in einer Anzeige einen älteren RX (Pionier, Odra, R4, etc.), aber auch bei renommierten Firmen (Yaesu, Icom, Daiwa, etc.) kann man für hartes Geld einen neuen RX kaufen.

Hochwertiger Direktmischempfänger

Wer technisch versierter ist, kann versuchen, den Empfänger mit eigenen Händen zu bauen. Das Einfachste bedeutet nicht das Schlimmste. Ein hochwertiger direktmischender RX zeichnet sich vor allem durch die natürliche Färbung des Empfangssignals und eine gute Empfindlichkeit aus. Der Nachteil besteht darin, dass die empfangenen Signale beim Umstimmen doppelt im NF-Spektrum erscheinen.

Verwendung von MOSFET-Transistoren im Empfänger

Ich habe einen hochwertigen Direktmischempfänger für das 80-m-Band entwickelt, der sich am besten für Einsteiger eignet, da er sowohl lokale als auch DX-Sender empfangen kann. Das Signal von der Antenne gelangt über einen Zweikreis-Bandpassfilter zu einem Mischer mit einem Zwei-Basis-MOSFET. An G2 dieses Transistors wird ein Signal von einem abstimmbaren Oszillator mit einem FET-Transistor (VFO) angelegt. Das resultierende NF-Signal wird in einem einstufigen Vorverstärker, der ebenfalls mit einem MOSFET ausgestattet ist, verstärkt und einem selektiven NF-Verstärker für Kopfhörer mit Operationsverstärker zugeführt.

Aufbau des Empfängers

Eingangsbandpass

Es ist vorteilhaft, mit einem zweikreisigen Eingangsbandpass zu beginnen. Wir werden L1 – L4, C1, C2 und C3 installieren. Es ist vorteilhaft, die Kondensatoren aus zwei Teilen zusammenzusetzen – einem Festkondensator und einem Trimmer. Wenn wir einen HF-Generator und ein HF-Millivoltmeter haben, können wir es sofort einstellen. An den Ausgang des Filters schließen wir einen Lastwiderstand (50 Ohm) und ein VF-Millivoltmeter an. Für Eingangs-VF-Generator. Wir müssen den Durchlassbereich des Filters auf den Bereich von 3,5 bis 3,8 MHz einstellen – das heißt, in diesem Bereich muss die Auslenkung der Millivoltmeternadel maximal sein. Wird der Filter höher abgestimmt, muss der Wert der Kondensatoren C1 und C3 verringert werden. Wenn niedriger, dann umgekehrt. Der Kondensator C2 legt die Breite des übertragenen Bandes fest. Bei einer solchen Bandbreite ist eine gewisse Welligkeit des Filters im Durchlassbereich zu beobachten. Die Widerstandsfähigkeit des Empfängers gegenüber unerwünschten Out-of-Band-Signalen hängt von der Qualität des Bandpassdesigns ab.

Wenn wir keine N05-Ringkerne bekommen, können wir andere verwenden, die für diese Frequenz geeignet sind (N1 und andere). Es ist auch möglich, Zweilochkerne aus Ausgleichselementen (die größeren, Tesla) zu verwenden. However, the number of turns and the capacity of the capacitors will have to be determined experimentally, and without a measuring technique, we will only reach a satisfactory result by luck.

VFO-Oszillator

Dann installieren wir die Oszillatorteile. Nach Anlegen der Versorgungsspannung liegt der Verbrauch bei ca. 10 mA. Wenn wir ein VF-Millivoltmeter haben, können wir prüfen, ob der Oszillator schwingt. Dies ist auch mit dem zweiten Empfänger möglich, an dem wir den Oszillator überprüfen, genau abstimmen und die Bandbreite (3,49-3,81 MHz) einstellen können. Wir können auch einen Taschenrechner zur Hilfe nehmen. Der wichtigste Teil des Oszillators ist die Spule. Es muss mit VF-Kabel auf einen geeigneten Körper (vorzugsweise Keramik) gewickelt werden. Es ist notwendig, die Fäden beispielsweise mit Wachs zu fixieren oder ein Skelett mit vorgestanzten Rillen zu verwenden und das Ende der Wicklung auf geeignete Weise zu fixieren. Alle Kondensatoren müssen von guter Qualität sein, entweder NP0-Material, Keramik oder Glimmer. Alle diese Komponenten beeinflussen die Stabilität des Oszillators. Es ist vorteilhaft, die Versorgungsspannung des Oszillators zu stabilisieren, aber es ist nicht notwendig, wenn der gesamte Empfänger von einer stabilisierten Quelle gespeist wird.

Der Abstimmkondensator CL hat eine maximale Kapazität von etwa 15 pF, er kann aber auch z. B. ein Kondensator sein UKW Funkempfänger. Natürlich wäre ein hochwertigerer Luft-Tuning-Kondensator noch besser, aber diese sind schwer zu finden. Ich empfehle nicht, einen Varicap zu verwenden, da beim Eindringen starker Signale vom Mischpult die Frequenz weggeschwemmt würde. Wenn wir nicht die Möglichkeit haben, die Induktivität der Spulen zu messen, dann fertigen wir die L5-Spule „nach Augenmaß“. Wir wickeln zum Beispiel 40 Windungen und finden mit einem Zähler, einem Hilfs-RX, einem Absorptionswellenmesser usw. heraus, wo der Oszillator schwingt. Wenn es nur leicht oberhalb des Bandes mitschwingt, können wir es mit einem Kern fein abstimmen. Liegt die Resonanz unterhalb des Bandes, muss die Windungszahl reduziert werden.

NF-Teil des Empfängers

Jetzt bauen wir den NF-Teil mit Transistor T2 und Operationsverstärker IO ein. Die Komponenten in der Rückkopplung sind die eingestellte Verstärkung und die ermittelte Breite des übertragenen Bandes (ca. 3 kHz). Die Ausgangsleistung beträgt maximal 100 mW im Impedanzbereich von 200 Ohm bis 2 kOhm, was zum Hören über Kopfhörer ausreichend ist. Für manche mag es wie ein Luxus erscheinen, einen MOSFET-Vorverstärker für NF zu verwenden, aber er hat weniger Verzerrungen und mehr Verstärkung als eine bipolare Transistorverbindung. Sie können die korrekte Funktion dieses Teils des Empfängers überprüfen, indem Sie Ihren Finger auf die Tore von T2 legen – im Kopfhörer sollte ein Brummen oder ein starker Radiosender zu hören sein.

Wenn wir nach der Installation des Mischers und dem Anschluss der Antenne den Oszillator und die Eingangskreise vorabgestimmt haben, ist es möglich, abends sofort viele Amateurfunksignale zu empfangen. Es ist vorteilhaft, den Abstimmkondensator mit einer langsamen Übertragung zu ergänzen, die das genaue Abstimmen auf Sender erheblich erleichtert, und einer durch mindestens 50 kHz geteilten Skala, damit man sich schnell im Band orientieren kann.

Alternatives Einrichtungsverfahren

Für diejenigen, die keine Möglichkeit hatten, die Empfängerschaltungen einzustellen, gilt das folgende Verfahren. Nach dem Einbau aller Teile wird zunächst geprüft, ob der NF-Vorverstärker und der Verstärker funktionieren. Wir verbinden die Antenne direkt mit G1 des Transistors T1, während wir den Oszillator neu abstimmen und nach Signalen aus dem Band suchen. Bei geschlossenem Abstimmkondensator sollten wir CW-Sender haben, während SSB-Sender offen sind. Bei den extremsten CW- und SSB-Sendern sollte der Abstimmkondensator einen kleinen Spielraum haben. So stimmen wir den Oszillator zumindest grob auf das Band ab. Unerwünschte AM-Sender erkennt man daran, dass bei leichter Abstimmung ein Dauerton im Empfangssignal auftritt. Aus Versehen gelingt es uns möglicherweise auch, andere Amateurfunkbänder einzustellen (1,8 oder 7 MHz – beide sind beispielsweise an der Bandbreite zu erkennen – sie sind schmaler und an der Art der Signale – auf 1,8 MHz dominiert CW und ist ein Nachtband, auf 7 MHz ist der Betrieb eher DX-ähnlicher als die abendlichen „Runden“ von OM- und OK-Sendern).

Jetzt verbinden wir die Antenne über den Bandpassfilter. Die Signalstärke wird deutlich reduziert. Das ist noch nicht wichtig. Am oberen Ende des Bandes finden wir einen stärkeren SSB-Sender und versuchen durch Austausch der Kondensatoren C1 und C2 die maximale Lautstärke dieses Senders zu erreichen. Kondensatoren beeinflussen sich gegenseitig, daher ist es fast notwendig, zur Feinabstimmung Kapazitätstrimmer zu verwenden. Nachdem wir das Maximum eingestellt haben, stimmen wir den CW-Sender am unteren Ende des Bandes ab und stellen mit dem Koppelkondensator C2 die am meisten benötigte Bandbreite ein (wenn durch weitere Erhöhung der Kapazität von C2 die Lautstärkeerhöhung des jeweiligen Senders minimal ist oder sich nicht ändert).

Arbeiten mit feldgesteuerten Komponenten

Bei feldgesteuerten Komponenten ist Vorsicht geboten, um sie nicht zu zerstören. Das bedeutet zunächst einmal, zum Löten keine Lötpistole zu verwenden, die ein sehr starkes Magnetfeld erzeugt. Darüber hinaus reagieren sie empfindlich auf ein elektrostatisches Feld (sie sollten in Folie verpackt gelagert werden, wodurch alle Anschlüsse des Transistors kurzgeschlossen werden). Ich möchte auch erwähnen, dass ausländische Äquivalente sich durch eine bessere Stabilität (BF) auszeichnen als Tesla-Produkte (KF). Warum? Ich weiß es nicht.

Abschluss

Der beschriebene Empfänger wird seinen Konstrukteuren sicherlich viel Freude und angenehme Hörmomente auf 80 m bereiten. The receiver can be adjusted to other bands by retuning the oscillator and bandpass. Ein Oszillator mit FET ist meiner Erfahrung nach viel besser für Anfänger geeignet (er schwingt über einen viel größeren Bereich von Schaltungskomponentenwerten, saubereres Spektrum, weniger Belastung des Resonanzkreises, dadurch erhöhte Stabilität und höhere Ausgangsspannung). Obwohl sich der multiplikative Mischer nicht durch Langlebigkeit auszeichnet, ist er günstiger als der Diodenmischer und einfacher als verschiedene symmetrische Mischer. Der NF-Teil wird erfinderisch gelöst, mit einem MOSFET und einem Operationsverstärker, der dank Rückkopplung auch als einfacher NF-Filter fungiert. Viel Glück beim Bauen und viele wertvolle DXs!

Teileliste

Literatur

[1] Jan Hájek OK1-9251: Einfache Empfänger für Funkorientierungslauf, AR-A 10/1989
[2] OK1DLP: Schaltung mit Zweibasis-feldgesteuerten Transistoren, RZ 2-3/1986
[3] Ing. Vít Kotrba, OK2BWH: Transverter zum M160-Transceiver, AR-A 9/1987
[4] Jan Bocek, Jaroslav Winkler: Bauanleitung Funktechnik 2 – Empfänger mit Direktmischung