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Testsender mit Magnetron

Die ursprüngliche Idee war mit historischen Teilen einen Uplink-Sender für den Satelliten QO-100 zu bauen. Der Uplink liegt im 13cm Band bei ca. 2,4 GHz. Für eine schmalbandige Betriebsart wie CW oder Hell ist eine Sendeleistung von etwa einem Watt ausreichend.
Eine Leistung in der Größenordnung könnte mit einer kleinen Magnetronröhre erreicht werden. Zu Wehrmachtszeiten wurden einige kleine Magnetron gebaut die meist als LO in Funkmessgeräten eingesetzt wurden.
Infrage käme der Typ RD2Md der nach einem >Laborbericht< der Firma Telefunken genau das Maximum der Ausgangsleistung von 500 mW bei einer Frequenz von circa 2400 MHz hat.
Röhren dieser Art sind relativ selten und werden zu Preisen zwischen 100 € und 200 € gehandelt. Glücklicherweise ´konnte ein Exemplar aus dem Fundus eines Sammlers aufgetrieben werden
Das eigentliche Magnetron ist die kleine Struktur im roten Kreis. Die beiden gekröpften Bleche, oben und unten bilden einen Lecherkreis mit dem Die HF-Energie ausgekoppelt wird.
Erster Testaufbau mit dem RD2Md. Zum Betrieb braucht man eine Konstantstromquelle mit ca. 300 V und 10..30 mA Ausgangsstrom. Die Heizspannung der Kathode beträgt 2 V. Wie jedes Magnetron braucht auch das RD2Md ein Magnetfeld. Hier genügt ein Feld von 140..150 mT das leicht mit kleinen NdFeB-Magneten erzeugt werden kann. Die Scheibenmagnete sind im Bild auf dem Plexiglashalter deutlich zu sehen. Der äußere Resonanzkreis ist ein einstellbares Lechersystem das kapazitiv an die Röhre angekoppelt ist.

Das etwa 80 Jahre alte Magnetron schwingt auf Anhieb. Durch wechselseitiges Verstellen des Anodenstroms und der Lecherleitung kann die Schwingfrequenz verstellt werden. Aber leider nur in dem im rechten Bild gezeigtem Bereich von etwa 8,5 cm bis etwa 11 cm Wellenlänge.
Wird das Lechersystem zu lange fällt der Oszillator in eine andere Mode und schwingt wieder auf einer höheren Frequenz.
Ein genauerer Blick ins offizielle Datenblatt der Röhre >RD2Md< zeigt die rechte Kennlinie die in etwa den eigenen Messungen entspricht.
Wie die Daten im oben erwähnten Laborbericht zustande kamen konnte nicht mehr recherchiert werden.
Somit ist das RD2Md leider nicht für das 13cm Amateurband geeignet. Auch andere Magnetrons der Wehrmacht fallen nicht in diesen Bereich.

Trotzdem wurde an dem Gerät weitergebaut um zu einem Ausstellungsstück zu gelangen mit dem die Eigenschaften kleiner CW-Magnetrons demonstriert werden können.


Der Magnetronoszillator mit Stromversorgung und modulierbarer Stromquelle. Der Oszillator kann mit einer Wechselspannung in der Frequenz moduliert werden.Zur Stabilisierung der Stromquelle dienen zwei Glimmstabilisatoren und die Ballaströhre ist eine EL95. Zum Start muss die Stromquelle auf Minimum (ca. 5 mA) stehen und kann nach dem Heizen der Röhren hochgefahren werden( max. 30 mA).
Das Lechersystem kann mit einer Schraubenspindel feinfühlig eingestellt werden.
>Schaltplan im PDF-Format<
Ein Magnetronoszillator ist nicht besonders Frequenz stabil. Deshalb war im Berlin-Radargerät (FuG 240) der lokale Oszillator im Sichtgerät untergebracht. So konnte der Radarbeobachter die abwandernde Frequenz mit einem Abstimmknopf immer wieder nachstimmen.
Eine Möglichkeit die Frequenz des Magnetrons konstant zu halten ist das Injektionsprinzip. Hierbei wird mit einer stabilen externen Quelle etwas HF-Energie in den Magnetronkreis eingespeisst. Das Magnetron schwingt dann exakt auf diesr Frequenz obwohl die eingespeiste Leistung wesentlich kleiner sein kann als die Schwingleistung des Magnetrons.
frei schwingendes MagnetronInjektionsgenerator einMagnetron ist auf Injektionsfrequenz gelockt

Allerdings entsteht beim Injektionsverfahren ein breiter Sockel um die gewünschte Frequenz. Das ist schon oben auf dem rechten Spektrum zu sehen. Man sieht das noch besser im rechten Film. Hier wurde das Signal des Magnetrons auf ca. 400 MHz runter gemischt und mit einem SDR untersucht. Der dargestellte Bereich beträgt 300 kHz. Man sieht das breite Band des freilaufenden Magnetrons das um etwa 100 kHz wandert.
Wird der Injektionsgenerator eingeschaltet bleibt nun zwar die Frequenz stabil aber es entsteht ein sehr breites Frequenzband aus vielen diskreten Linien
Das Signal bei 399,870 MHz ist ein Störsignal vom verwendeten SDR, die Injektionslinie liegt bei 399,877 MHz

In dieser Form ist der Magnetrongenerator für schmalbandige Betriebsarten völlig ungeeignet.