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leistungsstarker Sender für das 20m Band

Der folgende Sender ist nur zum Teil selbstgebaut. Einige wichtige Module wurden aus einem defektem Industriegerät ausgebaut. Dieses Gerät ein Generator der Firma Hüttinger diente einst zur Versorgung einer Sputterquelle. Solche Geräte arbeiten oft auf der ISM-Frequenz
13,56 MHz. Die eingesetzten Verstärkerstufen sind aber meist breitbandig und können so auch für das 20m Band (14 MHz) verwendet werden.
Oszillator:
Der eingebaute Quarzoszillator wurde still gelegt und die erste Verstärkerstufe mit einem VFO angesteuert. Für diesen Oszillator wurde das Prinzip des VXO ( variabler Quarzoszillator) verwendet. Hierbei wird die ansich feste Frequenz eines Quarzoszillators durch Schaltmittel (Spule, Kondensator) verändert. Man spricht von einem "gezogenen" Quarzoszillator. Die dem Quarz eigene Frequenzstabilität wird durch diese Maßnahme kaum beeinträchtigt.
Allerdings ist der Ziehbereich ziemlich klein und beträgt z.B. bei einem 10 MHz Quarz nur etwa 10 kHz, kann also bestenfalls zu Feinabstimmung verwendet werden.
Um einen größeren Bereich zu überstreichen ist eine weitere Schaltung notwendig, z.B. die geniale Entwicklung von >R. Heine DL6ZB<. Hier wird die Frequenz des gezogenen Oszillators mit der eines Festfrequenzoszillators gemischt. Die Differenzfrequenz dient als Referenz einer PLL die einen VFO stabilisiert. Je nach Teilung dieser VFO-Frequenz wird somit der Variationsbereich vervielfacht.
Variabler Quarzoszillator mit PLL nach Heine ehemaliger Quarzoszillator mit Verstärker und Abschwächer
>Schaltung im PDF-Format<

Am Ausgang des ersten Verstärkers befindet sich ein einstellbares Dämpfungsglied mit Pindioden. Damit kann die Ausgangsleistung in einem weiten Bereich eingestellt werden. Auch die Tastung des Senders erfolgt mit dem Pindioden-Regler. Für die Tastung wurde eine elektronische Taste (ElBug) nach einem Schaltungsvorschlag von "R.K. Büttner" eingebaut.
Verstärker 2 und 3 sind nahezu identisch, der Unterschied besteht in der etwas anderen Ausgangsbeschaltung mit einem größerem Ringkern. Beide Stufen sind mit einem HF-Fet MRF 138 bestückt und werden mit einer Gate-Vorspannung betrieben um eine linerare Verstärkung zu ermöglichen.

>Schaltung im PDF-Format<
 
Die Endstufe arbeitet im Gegentakt mit zwei Transistoren HT 25-19. Im Originalgerät lieferte sie maximal 300 Watt Hochfrequenzleistung. Wie beim zweiten und dritten Verstärker werden mit Ringkerntrafos die Impedanzen angepasst. Ein eigener Trafo am Ausgang liefert das Signal für die Gegenkopplung auf die beiden Gates der Transistoren.
>Schaltung im PDF-Format<
 
Da sich im gesamten Verstärkerzug keine Selektionsmittel befinden folgt auf die Endstufe ein Filter welches die Oberwellen unterdrückt. Am Eingang des Filters ist ein Power-Combiner angeordnet. Im Originalgerät waren zwei Endstufen ( 2 x 300 Watt) eingebaut deren Ausgangsspannung hier zusammen geführt wurden. Hier bleibt der zweite Eingang offen.
 
Auf den Tiefpass folgt eine SWR-Messbrücke > Schaltung im PDF-Format<
 
Unter der Chassisplatte ist das Netzteil eingebaut. Links ein kleiner Ringkerntrafo für Versorgung der Vorstufen. Ganz links oben die Schaltung der elektronischen Taste. Der übrige Platz wird vom Endstufennetzteil eingenommen.
> Schaltplan im PDF-Format <
 
>Gesamtschaltung<
 

Auf dem Labortisch arbeitete die VXO-Schaltung wunderbar. Ein böses Erwachen gab es allerding beim Einbau in den Sender. Schon bei moderaten Ausgangsleistungen wird die Schaltung stark gestört und statt eines sauberen Signals ein ein breites Rauschband erzeugt. Auch den Einbau in eine Abschirmbox brachte keine Verbesserung. Dazu muss aber gesagt werden dass sich der Drehkondensator aus konstruktiven Gründen nicht mit in die Box einbauen ließ. Dazu wären umfangreiche mechanische Umbauten notwendig geworden.
Am Einfachsten wäre es mit einem externen Steuersender zu arbeiten. So einer ist geplant, aber bis zur Fertigstellung wird der Sender nun mit Kanalquarzen betrieben. Im Online-Shop der Zeitschrift >Funkamateur< gibt es einige Quarze für den Telegrafiebereich des 20 Meter Bandes. Statt des Drehkondensators des VXO wurde ein Drehschalter eingebaut der die einzelnen Quarze (14,01, 14,02, 14,04, 14,05 und 14,06 MHz) auswählt.
Zusätzlich wurde noch ein 13,56 MHz Quarz eingebaut um den Sender im ISM-Bereich als Leistungsgenerator für Ionenquellen, Sputterkanonen e.t.c. benützen zu können.
 
Da es auch mit der "elektronischen Taste" hin und wieder Schwierigkeiten durch HF-Einstreuung gab wurde auch diese Schaltung neu aufgebaut. Eingesetzt wurde ein Arduino Mini Attiny. Diese Platine in Briefmarkengröße eignet sich sehr gut um einfache bis mittelkomplexe CMos- oder TTL-Schaltungen bei nicht zu hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit zu ersetzen.
Rechts ein Bild der Platine. Man sieht dass nur wenige externe Bauteile benötigt werden.

Eine Sendetest wurde mit einer Stabantenne von 5 Metern (ungefähr Lamda/4) Länge unternommen. Der Antennenstrom bei voller Leistung betrug ca. 2 Ampere. Auf der Seite >WebSDR< wurden verschiedene Monitorstationen ausgewählt und das Signal abgehört. Am Vormittag konnte das Signal in im Osten, auf zwei Station in Russland und eine in der Ukraine sehr gut gehört werden.
In anderen Ländern außerhalb der toten Zone, Skandinavien, Italien und Spanien konnte um diese Uhrzeit nichts gehört werden.
Natürlich wurde auch die Bodenwelle getestet, mit Helmut DN1IPP, Entfernung ca. 25 km, siehe rechts.

 
Sankt Petersburg, Russland
Entfernung: 1800 km
31.1.2019, 11:15
Tscherepovez, Russland
Entfernung: 2100 km
31.1.2019, 11:21
Dnipro, Ukraine
Entfernung: 1730 km
31.1.2019, 9:36