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40m-QRP-CW-TRX

Der Transceiver (TRX) ist ein modifizierter Nachbau eines "Western Mountaineer" von W7ZOI (W. Hayward, R. Cambell, B. Larkin, "Experimental Methods in RF Design" [EMRF], S. 12.7-12.11). Der TRX funktioniert nach dem Direktmischprinzip. Der TRX ist in ein Alu-Druckgussgehäuse (Hammond 1590E) eingebaut. Der TRX ist auf einer Platine im "ugly style" realisiert. Unterhalb der Platine besteht ein Freiraum für ein optionales 12V-Akku-Pack.

Einen Stromlaufplan findet ihr hier (ca. 466 kB): [40m-QRP-TRX-Schaltung.pdf]

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Der TRX ist als Portabelgerät ausgelegt. Um sicher zu stellen, dass bei einer Stromversorgung mit einem Akkumulator das Gerät noch bei niedriger Akkuspannung funktioniert, ist in der Stromversorgung eine Spannungsvervielfachung vorgesehen. Mittels Spannungsstabilisatoren VR1 (LM317L) und VR3 (LM336-5.0) werden die Betriebs- und Abstimmspannung (+12 V, +5 V) für einen Oszillator erzeugt. Dieses Stromversorgungskonzept fand ich bei K0IYE (Frank W. Harris, "Crystal Sets to Sideband", Kapitel 10, S. 12-18).

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Im Empfänger wurde anstatt eines Gilbert-Zellen-Mischers NE602 ein Diodenringmischer nach W7EL eingesetzt (R. Lewallen, "An Optimized QRP Tranceiver", QST, August, 1980, S. 14-19). Der Einsatz eines Diodenringmischers verspricht eine höherwertigere Unterdrückung von Störungen durch Rundfunksender. Im Empfangsbetrieb gelangt die modulierte Hochfrequenzspannung über eine Antenne und einen Tiefpass zum Diodenringmischer. Der Mischer setzt die Eingangsfrequenz und die Frequenz eines frequenzvariablen Oszillators (VFO = variable frequency oscillator) direkt in ein Niederfrequenzsignal um. Das Niederfrequenzsignal wird anschließend gefiltert und verstärkt, so dass es in einem Kopfhörer hörbar ist.

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Der Colpitts-VFO arbeitet mit einem Transistor T1 (2N3904) in Basisschaltung. Die Basisschaltung wird mit den hochstabilisierten +5 V betrieben. Im frequenzbestimmenden L-C-Kreis (L1, C1-C5) des VFO befindet sich eine Kapazitätsdiode CD1 (BB109), deren Kapazität abhängig von einer Abstimmspannung variabel ist. Die Abstimmspannung im Bereich zwischen 4,3 V- 11 V wird von einem Operationsverstärker OP1 (741) bereitgestellt. Die Abstimmspannung ist mit Potentiometern P1 und P2 grob und fein verstellbar. Die starke Temperaturabhängigkeit der Kapazitätsdiode CD1 wird mit einer Diode D1 kompensiert, deren Durchlassspannung einen entgegengesetzten Temperaturkoeffizienten aufweist. Der Ruhestrom durch die Diode D1 ist mit dem Widerstand R14 so gewählt, dass am nichtinvertierenden Eingang des OP1 die gewünschte Kompensationsspannung ansteht. Die Diode D1 ist thermisch in der Umgebung der Kapazitätsdiode CD1 angeordnet.

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Bei einem TRX nach dem Direktmischprinzip kann ein 700 Hz CW-Signalton einer auf der QRP-Frequenz 7,030 MHz sendenden CW-Station empfangen werden, wenn der VFO mit den Potentiometern auf eine Frequenz von (7,030-0,0007) MHz = 7,0293 MHz oder (7,030+0,0007) MHz = 7,0307 MHz eingestellt wird. Beim Abstimmen von 7,0293 MHz nach 7,0307 MHz und zurück verschwindet bei 7,030 MHz der CW-Signalton (Schwebungsnull). Im Sendebetrieb muss der VFO auf 7,030 MHZ stehen, damit der QSO-Partner das Sendesignal aufnehmen kann. Mittels eines Schalttransistors T3 wird die Frequenz des VFO's im Sendebetrieb um 700 Hz gegenüber dem Empfangsbetrieb versetzt. Um die korrekte Sende-Empfangs-Ablage schnell und komfortabel einstellen zu können, hat W7ZOI eine Schaltung vorgesehen, die er "Almost Incremental Tuning, AIT" genannt hat (EMRF, S. 6.67). Um mit einer Station zu arbeiten, wird stets von einer höheren auf eine niedrigere Frequenz abgestimmt. Von der höheren Frequenz ausgehend wird auf Schwebungsnull eingestellt. Dann wird der Offsetschalter an der Basis von T3 umgelegt, so dass die Station mit ca. 700 Hz hörbar ist. Ist die Frequenz gestört, kann der Offsetschalter erneut umgelegt werden, so dass die Station ggf. ungestört hörbar ist. Der Offsetschalter stellt die VFO-Frequenz wahlweise 700 Hz über oder unter die Frequenz der Gegenstation.

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Im Sendebetrieb wird das Signal des VFO's in mehreren Stufen verstärkt und über einen Tiefpass über die Antenne abgestrahlt. Der VFO ist in einem Metallgehäuse angeordnet. Diese Schirmmaßnahme soll verhindern, dass die im Leistungsverstärker erzeugte Hochfrequenz auf den Oszillator zurückwirkt und dessen Frequenz verändert. Weiterhin wirkt das VFO-Gehäuse als Thermostat, was den Temperaturgang der Oszillatorfrequenz mindert. Eine erste Verstärkerstufe mit T1 hat einen hohen Eingangswiderstand und dient als Puffer zum Oszillator, so dass die Oszillatorfrequenz nicht durch die Verstärkerstufe beeinflusst ist. Eine Verstärkerstufe mit T5 dient als Modulator, indem die Hochfrequenz im Takt eines Morsesignals verstärkt bzw. unterdrückt wird. Die in den Verstärkerstufen mit T4 und T5 eingesetzten Übertrager sind mit Doppellochkernen (BN-43-2402) realisiert, die sich leicht bewickeln lassen. Die letzte Stufe mit T6 (2SC5739) ist ein Klasse-C-Verstärker. Der schwer zu beschaffende 2SC5739 ist ein npn-Leistungstransistor in einem TO-220-Vollkunststoffgehäuse, so dass er zwecks Kühlung überall angeschraubt werden kann. Während des Sendens ist der NF-Verstärker mittels zweier FET's T9, T10 (J310) stummgeschaltet.

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Mir sind mit dem TRX bisher nur wenige QSO's gelungen. Das liegt hauptsächlich an meiner schlechten CW-Betriebstechnik. Zudem hat der TRX bei hoher Bandbelegung keine hervorragenden Selektionseigenschaften.

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40m-QRP-TRX, vorn

40m-QRP-TRX, hinten

40m-QRP-TRX, innen

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© 2009-2010, Roland Pudimat