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Röhren-Superhet für das 40 Meter Band

 
Passend zum entsprechendem >Sender< wurde ein Empfänger gebaut der mit Wehrmachtsröhren der 1940er Jahre bestückt ist. Der Empfänger ist nach dem Superhet-Prinzip aufgebaut. Das heißt die Empfangsfrequenz wird mittels eines Oszillators auf ein Zwischenfrequenzband gemischt. Da der interne Oszillator in der Frequenz variabel ist können verschiedene Empfangsfrequenzen auf eine konstante Zwischenfrequenz umgesetzt werden. Meist liegt diese Zwischenfrequenz mit ca. 450 kHz deutlich unter der Empfangsfrequenz, in diesem Fall um die 7 MHz. Ein großer Vorteil einer niedrigen und konstanten Zwischenfrequenz ist das dann der Bau von stabilen und selektiven Verstärkern viel einfacher wird.
Was aber berücksichtig werden muss ist die sogenannte Spiegelfrequenz. Wird die Empfangsfrequenz mit der Oszillatorfrequenz gemischt entsteht sowohl die Summe wie auch die Differenz der beiden Frequenzen.
Im Beispiel einer Oszillatorfrequenz von 7,455 MHz werden sowohl eine Empfangsfrequenz von 7,00 MHz (Differenz) wie auch 7,91 MHz (Summe) auf die Zwischenfrequenz von 455 kHz gemischt. Damit diese Zweideutigkeit nicht zu Störungen führt muss auch vor dem Mischer eine gewisse Selektion stattfinden.
So hat man zwei gegenläufige Bedingungen. Zum einen sollte die Zwischenfrequenz möglichst tief liegen um eine hohe Nahselektion und stabile Verstärkung zu erreichen. Zum anderen würde durch eine hohe Zwischenfrequenz ein großen Abstand der Spiegelfrequenz und damit einfachere Vorselektion erreicht. Für einen Empfangsbereich bis ca. 30 MHz ist eine Zwischenfrequenz um 500 kHz ein guter Kompromiss. Traditionell wird eine Frequenz von 455 bis 465 kHz verwendet.

Im Eingangsteil befinden sich drei abgestimmte Kreise, ein zweikreisiges Bandfilter vor und ein Kreis nach der HF-Verstärkerstufe. Der Verstärker ist mit einer Regelpentode RV12P2001 bestückt. Die Verstärkung kann mit einem Poti eingestellt werden.Zuschaltbar ist ein Kalibiertoszillator der im Oberwellen im Abstand von 100 kHz liefert. Der Mischer arbeitet nach additiven Prinzip mit einer RV12P2000. Versuche mit einer multiplikativen Mischung mit einer Hexode RV12H600 waren unbefriedigend. Der lokale Oszillator in ECO-Schaltung ist ebenfalls mit einer RV12P2000 bestückt. Sein Signal wird auf das Steuergitter der Mischröhre gekoppelt. Auch der zweistufige ZF-Verstärker und das darauf folgende Audion arbeiten mit der Universalröhre RV12P2000. Auf den Audiongleichrichter folgt ein NF-Vorverstärker und die NF-Endstufe (LV1) . Das im obigem Schema nicht gezeigte Netzteil ist mit einer Gleichrichteröhre LG6 und zwei Stabis 150A1 und STV 70/6 bestückt. Zur Feldstärkeanzeige dient eine EM4. Zur Steuerung des "magischen Auges" wird an der Anode des zweiten ZF-Verstärkers etwas ZF-Spannung abgenommen, gleichgerichtet und dem Steuergitter der EM4 zugeführt.

>Schaltplan im PDF-Format<
Inbetriebnahme:
Als erstes wurden die Versorgungsspannungen überprüft. Die Anodenspannung für die LV1 NF-Endröhre und die EM34 beträgt 226 V. Die stabilisierte Versorgungsspannung für alle anderen Röhren liegt bei 156 V, die Schirmgitter- und Anodenspannung des Oszillator beträgt 72 V und die aus der Heizspannung erzeugte negative Vorspannung zum Regeln der HF-Stufe liegt bei -7,6 V.
 
Ein erster Sweep über den ZF-Verstärker zeigt dass die Bandfilter noch nicht richtig abgeglichen sind, linkes Diagramm unten. Für die Messung wurde die HF-Spannung am Steuergitter der Mischröhre eingespeist und die Spannung am Steuergitter des "magischen Auges" gemessen   Rechts unten die ZF-Kurve nach dem neuen Abgleich. Der zweite Durchlass ist nun verschwunden. Im Insert ein Sweep mit höherer Auflösung. Die 50% Bandbreite beträgt 2,4 kHz.
Das Verhalten der Eingangsstufe wurde bei verschiedenen Stellungen des Dreifachdrekos gemessen und ist im unteren, rechten Diagramm zu sehen. Leider hat das erste Paket des Drekos ab einer bestimmten Stellung einen Kurzschluss sodass als tiefste Frequenz nur etwa 5 MHz einstellbar sind und somit das 80 Meter Band nicht erreicht wird.   Der lokale Oszillator driftet nach dem Einschalten um einige Kilohertz, erst nach circa einer Stunde bleibt er ausreichend stabil. Allerdings fand die Messung bei offnem Aufbau statt. Auch die Raumtemperatur änderte sich während der Zeit laufend. Möglicherweise wird durch den beabsichtigten Einbau des Empfängers in ein Holzgehäuse das Gleichgewicht schneller erreicht.  
 
Am Abend konnten mit einer Drahtantenne von etwa 10 Metern Länge viele Rundfunkstadionen im31, 41 und 49 Meter Band empfangen werden. Rechts eine Hörprobe.
Aber insgesamt scheint der Empfänger etwas taub zu sein. Es wurden z.B. keine Amateure im 40 Meter Band gehört. Allerdings muss man sagen dass mit einem professionellen Receiver Teletron TE704C an der selben Antenne auch nicht viel mehr zu empfangen war.
Es wurde festgestellt dass sich die Empfindlichkeit wesentlich erhöht wenn man die Antenne direkt an das Steuergitter der Mischröhre anschliest. Das ist aber natürlich keine Lösung weil dann sämtliche Selektion im Eingang wegfällt. Aber es zeigt dass offenbar die Verstärkung der RV12P2001 nicht ausreicht um die Dämpfung der Eingangskreise zu überwiegen.
Nachdem das erste Kondensatorpaket des Eingangsdrekos wie oben erwähnt einen Kurzschluss aufweist könnte man das Eingangsbandfilter durch ein einkreisiges Filter ersetzen. Damit würde die Dämpfung veringert und es wäre möglich auch tiefere Frequenzen zu erreichen weil der volle Drehwinkel des Eingangsdrekos ausgenützt werden könnte.
Nachdem Umbau beträgt die Spannungsverstärkung der Vorstufe etwa 10 dB.
Weitere Messungen zeigten dass auch die Dämpfung in der Mischröhre mit ca. 17 dB untragbar hoch ist. Es wurden modulierte Spannungen an das Steuergitter der Mischröhre und der Eingangsröhre gelegt und die Spannung soweit verringert das das Signal gerade noch hörbar war.
Wahrscheinlich ist Mischverstärkung aufgrund der niedrigen Oszillatorspannung (nur 4Vss) so klein. Da dieser Umstand nicht ohne weiteres geändert werden kann wurde versucht durch einen sehr hohen Schirmgitterwiderstand (1 MOhm statt 30 kOhm) die Mischröhre weiter in den nichtlinearen Bereich zu treiben.
ZF-Spannung am Steuergitter der Mischröhre AM Modulation -71 dBm 63 µV
CW Modulation -92 dBm 5,6 µV
HF-Spannung am Steuergitter der Eingangsröhre AM Modulation -54 dBm 446 µV
CW Modulation -75 dBm 40 µV
HF-Spannung am Steuergitter der Eingangsröhre, veränderte Mischerparameter AM Modulation -70 dBm 71 µV
CW Modulation -95 dBm 4 µV
 
Nach der Veränderung am Mischer ist die Empfindlichkeit deutlich besser und es konnten nun auch Amateure im 40m Band und kommerzielle Stadion zwischen 7 und 8 MHz empfangen. Die deutlich schlechtere Empfindlichkeit für AM liegt möglicherweise an einem ungünstigem Arbeitspunkt des Audiondemodulators  
Küstenstation SVO in Griechenland auf 8,425 MH Amateur PA8? an F5L? im 40m Band in SSB CW im 40 Meter Band wegen der zu großen Bandbreite sind 2 Stationen hörbar RTTY unbekannte Betriebsart (FAX Abart?)