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Heimsender für Mittel- und Langwelle

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Andreas Peukert
Andreas Peukert
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05.Nov.14 11:20

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Hallo werte Kollegen,

ein Radiofreund aus Holland bietet derzeit einen Halbleitersender für den Mittel- und Langwellenbereich an. Das Gerät ist sehr professionell aufgebaut. Es arbeitet nach dem 9 KHZ-Sprung. ich habe den Modulator selbst erworben und mir in ein Gehäuse gebaut. Ich muss sagen, dass ich mit der Leistungsfähigkeit des Gerätes mehr als zufrieden bin. Allerdings ist das Frequenzspektrum etwas breitbandig.  Der Modulator kann aus Holland bezogen werden. Die komplett aufgebaute Platine, incl. passendem Netzteil und Porto kostet 41,50 Euro. Ein, wie ich meine, recht günstiger Preis. Hier bekommen unsere Empfänger tatsächlich wieder neues Leben eingehaucht.  Auf Anfrage teile ich Interessierten gerne die mailadresse des Verkäufers mit. Das Gerät kann nach Erhalt sofort in Betrieb gesetzt werden.

Viele Grüße

Andreas Peukert

Anexos:

  • S1 (50 KB)
Klaus-Hartwig Müller
Klaus-Hartwig  Müller
 
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05.Nov.14 12:25

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Sg. Andreas Peukert,

(auch) ich bin sehr interessiert am Erwerb dieses Modulators und bitte Sie deshalb um Mitteilung der mailadresse.

Mit Dank im Voraus !

Klaus-Hartwig Müller

EE 12.11.14: Bitte nie eMail-Adresse bei uns veröffentlichen! Und in diesem Fall noch ganz korrekt!
Gerade druch unseren guten Platz bei Google, birgt das von
SPAM in grosser Menge und Phishing.
Die Adresse sit nur für eingeloggte Mitglieder ja bei jedem Post direkt klickbar!

 

Este artículo fue corregido 12.Nov.14 07:35 por Ernst Erb .

Andreas Peukert
Andreas Peukert
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05.Nov.14 23:56

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Hallo werte Kollegen,

mir ist heute aufgefallen, dass ich hier im Bericht das Bild des Vorgängermodells des besagten Transmitters abgebildet habe. Mittlerweile wurde die Schaltung überarbeitet. Es befinden sich keine Drahtbrücken mehr auf der Platine. Die Spulen werden nicht mehr stehend, sondern liegend eingebaut. Also eine "verbesserte" Ausführung, die ich auch in Benutzung habe. Zum Vergleich noch einmal ein Bild. Ich werde natürlich auch noch ein Bild veröffentlichen, wie ich den Transmitter montiert habe.

Anexos:

Hans-Georg Schirmer
Hans-Georg Schirmer
 
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07.Nov.14 19:47

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Hallo allerseits,

ich hatte mich bereits per mail mit Herrn Peukert ueber den Vergleich mit dem SSTRAN AMT 3000 ausgetauscht. An dieser Stelle moechte ich Interessierte noch auf die Bauanleitung und Skizze einer AM-Vertikalantenne mit Verlaengerungsspule ("Constructing a Base-Loaded Vertical Antenna", wie ueblich nur in englischer Sprache) auf der SSTRAN website hinweisen. 

Gruss, Hans-Georg Schirmer

 

Jacob Roschy
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Durch Recherchen fand ich heraus, dass es sich bei dem von Herrn Peukert beschriebenen “Heimsender“ um die Schaltung handelt, die auf der niederländischen Web-Seite
Een PLL Gestuurde AM Microzender (Versie 1)“ vorgestellt wird.

Als “Heimsender“ ist diese Schaltung völlig ausreichend. Für diesen Anwendungsfall bietet der SSTRAN AMT 3000 keinerlei Vorteile.

Ein PLL-Oszillator erzeugt quarzstabile Frequenzen. Auf einem DIP-Switch („Mäuseklavier“) können im Binär-Code alle Frequenzen eingestellt werden, die ein Vielfaches von 9 kHz betragen, entsprechend dem in Europa üblichen 9 kHz- Raster. Somit lassen sich alle genormten Frequenzkanäle im Lang- und Mittelwellenbereich und darüber hinaus einstellen. Das Pi- Filter (L1...4, C17) im HF- Ausgang zur Unterdrückung von unerwünschten Oberwellen ist allerdings nur für den MW- Bereich ausgelegt.

Die Aufbereitung der Modulation geschieht auf trickreiche Art. Ein Op-Amp LM358 erhält eine Vorspannung, mit der er im Ruhezustand eine Ausgangsspannung von 50% des maximalen Wertes annimmt. Diese Spannung entspricht nachher dem unmodulierten Träger.

Bei der Aussteuerung mit NF pendelt diese Ausgangsspannung zwischen 0 und 100%, was danach 100% Modulation entspricht.
Diese modulierte Gleichspannung wird anschließend durch einen elektronischen Schalter CD4053 im Takt der PLL-Oszillator- Frequenz zerhackt, wodurch am Ausgang eine modulierte HF- Rechteckspannung ansteht. Diese wird durch das anschließende Pi- Filter in eine Sinus- Spannung geformt.

Wenn man den Oszilloskop-Bildern glauben kann, ist praktisch eine 100%ige Modulation ohne erkennbare Verzerrungen erreichbar.

Die Schaltung verbraucht 12 mA bei 12 Volt Spannung, welche von einem geregelten Netzgerät oder einer Batterie geliefert werden muss.
Die NF- Spannung muss dem Gerät einkanalig zugeführt werden, bei den üblichen Stereo-Quellen müssen beide Kanäle über zwei 10 kΩ- Widerstände zusammengeführt werden. Eine Aussteueranzeige fehlt, daher ist die Modulation nach Gehör einzustellen.

Eine verbesserte Version dieser Schaltung ist auf der Web-Seite "Een PLL Gestuurde AM Microzender (Versie 2)" erschienen. Diese ist zusätzlich mit einem NF- Stereo- Eingang sowie mit eine Übersteuerungs-Anzeige und einem eingebauten Netzteil ausgestattet.


M. f. G. J. R.

Andreas Peukert
Andreas Peukert
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09.Nov.14 19:08

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Hallo Herr Roschy,

vielen Dank für Ihre Analyse des besagten Senders. Ich hatte gestern Besuch von einigen Radiosammlern und habe mal den SSTRAN in Betrieb genommen. Dann habe ich den beschriebenen AM-Sender in Betrieb genommen. Ich habe nur ausschließlich positive Stimmen zu dem Sender bekommen. Übrigens verwende ich den SSTRAN im Zimmer mit meiner Radiosammlung. Der besagte Sender befindet sich in meiner Radiowerkstatt.

Herzliche Sammlergrüße

Andreas Peukert

Ernst Erb
Ernst Erb
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12.Nov.14 06:53

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Bekanntlich kann ein Mitglied unter jedem Post drei verschiedene Links klicken:
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Trotzdem gibt es Mitglieder, die den Vorposter um die eMail-Adresse bitten und dann ihre eigene eMail-Adresse veröffentlichen!

Ich bitte die Moderatoren, solche Posts zu löschen, wie ich das in diesem Fall getan habe - wenn möglich ebenfalls mit einem Texthinweis.
Sonst reisst das ein ... Es gibt immer Leute, die nicht wissen, was sie dabei tun ...
Wir verändern zwar das "AT", doch gibt es Spider, die genau darauf aus sind - und dann wundern sich die Benutzer über SPAM ...

Dietmar Rudolph
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12.Nov.14 10:01

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Die Funktion des Analogmultiplexers CD4053 in der Anwendung als Modulator für AM Signale wird auch im Beitrag "Analogmultiplexer als Amplitudenmodulatoren" beschrieben.

MfG DR

Jochen Bauer
Jochen Bauer
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13.Nov.14 17:13
 
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An den AM Modulator wird in der Regel keine Sendeantenne angeschlossen werden. Vielmehr soll mit dem Ausgangssignal unter anderem folgendes möglich sein:

1.) Direkte Einspeisung in einen Empfänger (ohne eingebaute Ferritantenne) über eine Ersatz-Antenne (auch Dummy-Antenne genannt) in die dafür vorgesehenen Antennen- und Erdanschlussbuchsen. Dieses Thema wurde bereits hier angesprochen.  

2.) Aperiodischer Betrieb einer Induktionsschleife mit genau definierten und messbaren HF-Stromstärken zur induktiven Einkopplung eines Signals mit definierter Stärke bei Empfängern mit eingebauter Ferritantenne. Dies wurde hier ausführlich behandelt.

Für beide Anwendungsfälle ist folgende Änderung bzw. Erweiterung der Ausgangsschaltung von Vorteil. Zunächst wird der Kondensator C14 (2.2nF) am Ausgang des NF Operationsverstärkers durch einen 330pF Kondensator ausgetauscht. Experimentell zeigt sich, dass durch diese Verringerung der kapazitiven Belastung des Ausgangs des Operationsverstärkers dieser weniger zu Verzerrungen neigt. Weiterhin kann die Betriebsspannung der Schaltung auf 15V erhöht werden, wodurch der VCO CD4046B höhere Frequenzen erreichen kann (bei meinem Bausatz wurde mit 12V Betriebsspannung lediglich maximal 1.4MHz erreicht). Der Kondensator C16 am Ausgang des als AM Modulator verwendeten Analogmultiplexers CD4053B wird ebenfalls entfernt und das an diesem Punkt von Pins 14 und 15 anliegende amplitudenmodulierte Rechtecksignal mit Gleichspannungsanteil wird der neuen Ausgangsschaltung zugeführt.

Sehen wir uns dieses Rechtecksignal für eine eingestellte Frequenz von 585kHz zunächst einmal an:

Das Tastverhältnis des Rechtecksignals ist recht genau 1:1 und wir erwarten daher für diese Signalform ein Spektrum von ungeradzahligen Harmonischen f=585kHz, 1755kHz, 2925kHz, ... mit
einem Amplitudenverhältnis von 1, 1/3, 1/5, ... zur Grundschwingung f=585kHz. Dies wird in guter Näherung experimentell bestätigt, wie hier zu sehen ist:

Die Aufgabe der Ausgangsschaltung ist nun folgendes:

1.) Unterdrückung des Gleichspannungsanteils

2.) Unterdrückung der Oberwellen (f=1755kHz, 2925kHz, ...)

3.) Bei direkter Einspeisung mittels Ersatz-Antenne signifikante Abschwächung der Amplitude der
HF-Spannung in der Größenordnung von 1/1000

4.) Lieferung einer HF-Ausgangsspannung mit möglichst geringer Ausgangsimpedanz (nicht mehr als
50Ω)
 
Es bietet sich daher die Verwendung eines abstimmbaren Parallelresonanzkreises mit nachfolgender Transistorstufe in Emitterfolger-Schaltung an, wie in der Abbildung unten dargestellt.

Über den 2.2nF Kondensator wird zunächst der Gleichspannungsanteil unterdrückt. Die Unterdrückung der Oberwellen findet im Parallelresonanzkreis bestehend aus L1 und C1, C2 statt, der dazu auf die Grundfrequenz des modulierten HF-Signals abgestimmt wird. Dazu muss folgende Überlegung gemacht werden: Je höher die Kreisgüte Q und je geringer damit die Bandbreite B=f0/Q desto besser werden die Oberwellen unterdrückt. Andererseits darf die Bandbreite nicht zu gering werden, da sonst die höheren Modulationsfrequenzen ebenfalls zu stark beschnitten werden. Die Kanalbandbreite im LW und MW Bereich beträgt 9kHz. Soll auch eine NF Frequenz von 4.5 kHz nur unwesentlich abgeschwächt werden, so kann man problemlos 15-20kHz als -3dB Bandbreite für den Parallelresonanzkreis festlegen. Die Oberwellenunterdrückung ist auch damit noch völlig ausreichend.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass in der vorliegenden Schaltung des PLL AM Microsenders das Tastverhältnis von nahe 1:1 des Rechteckträgers sich sehr günstig auf die Unterdrückung der Oberwellen auswirkt. Bei einem Tastverhältnis von 1:1 enthält das Spektrum, wie bereits erwähnt, nur ungerade Harmonische. D.h. die der Grundfrequenz am nächsten liegende, zu unterdrückende Frequenz ist dreimal die Grundfrequenz und nicht nur zweimal die Grundfrequenz.

Kommen wir zurück zur notwendigen Kreisgüte. Der Analogmultiplexer CD4053B stellt als Transmission Gate jeweils abwechselnd eine leitende Verbindung zwischen dem niederohmigen Ausgang des NF-Operationsverstärkers und dem Ausgang des Multiplexer und Masse und dem Ausgang des Multiplexers her. Der Durchleitwiderstand beträgt dabei einige hundert Ohm und hängt stark von den Betriebsparametern ab. Der Speiseeingang der Ausgangsschaltung (CD4053B Pin 14) ist daher relativ niederohmig und würde den Resonanzkreis auf einen sehr niedrigen Gütefaktor herunter bedämpfen. Prinzipiell könnte nun eine Ankopplung über eine Spulenanzapfung oder eine
Kopplungswicklung mit entsprechender Impedanztransformation erfolgen. Allerdings kann sich der Durchleitwiderstand des Analogmultiplexers je nach Betriebsparametern problemlos um den Faktor 3-4 ändern. Ein definierter Gütefaktor des Resonanzkreises ist somit nicht zu erreichen.

Daher findet die Ankopplung an den Resonanzkreis über den Widerstand R1 mit einem Wert von einigen 10kΩ statt. Die geringe Impedanz des Speiseeingangs und der Blindwiderstand des 2.2nF Kondensators ist dagegen für das HF-Signal zu vernachlässigen und R1 bestimmt als Parallelwiderstand den Gütefaktor des Resonanzkreises. In der Praxis wird R1 am besten experimentell so bestimmt, dass bei hohen Modulationsfrequenzen um 4.5kHz nur eine unwesentliche Absenkung des Modulationsgrades zu beobachten ist.

Die Abschwächung der HF-Spannung für die direkte Einspeisung in den Empfänger über eine Ersatz-Antenne erfolgt durch den kapazitiven Spannungsteiler aus C1 und C2. Durch geeignete Wahl einer großen Kapazität C2 kann das HF-Signal praktisch beliebig abgeschwächt werden. Für den Fall der aperiodischen Speisung einer Induktionsschleife ist meistens keine große Abschwächung erforderlich und es kann z.B. C1 = C2 gewählt werden.

Die Auskopplung der HF-Spannung am Kondensator C2 erfolgt über einen Transistor in Emitterfolger-Schaltung (daher ohne Spannungsverstärkung). Dieser entkoppelt den Ausgang vom Schwingkreis und setzt die ohnehin durch die kapazitive Auskopplung an C2 am Fußpunkt des Resonanzkreises geringe Ausgangsimpedanz noch weiter herab. In der Praxis sind problemlos Werte von kleiner 50Ω zu erreichen.

Das folgende Bild zeigt die HF-Ausgangsspannung mit C1 ungefähr gleich C2. Es sind keine Oberwellen bzw. Abweichungen von der Sinusform mehr zu erkennen.

Der Modulationsgrad kann dabei sehr nahe an 100% gehen, wie im nächsten Bild zu sehen ist.

An den Ausgang kann direkt eine Ersatz-Antenne für die direkte, drahtgebundene Einspeisung in einen Empfänger angeschlossen werden. Alternativ kann über einen Serienwiderstand von einigen kΩ eine Induktionsschleife bzw. Rahmenantenne aperiodisch betrieben werden. Ist der Blindwiderstand der Induktionsschleife gegenüber dem Serienwiderstand zu vernachlässigen, so wird der HF-Strom in der
Induktionsschleife im wesentlichen durch den Serienwiderstand begrenzt und ergibt sich sofort aus der gemessenen Ausgangsspannung vor dem Serienwiderstand und dessen Widerstandswert. Das nachfolgende Bild zeigt einen entsprechenden  Aufbau mit einer kleinen Rahmenantenne (15cm Kantenlänge, 9 Windungen, ca. 20µH, über 4.7kΩ an den Ausgang angeschlossen).

Links ist der PLL AM Microsender zu sehen, die neue Ausgangsschaltung ist auf dem Steckbrett aufgebaut. Im Hintergrund ist die Rahmenantenne zu sehen.

 

Gruß Jochen Bauer

Este artículo fue corregido 13.Nov.14 17:26 por Jochen Bauer .

Jochen Bauer
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14.Nov.14 15:21

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Nachtrag: Natürlich kann der Schwingkreis aus L1, C1 und C2 auch absichtlich auf eine der Oberwellen abgestimmt werden um ohne Änderung der Schaltung des PLL AM Microsenders Frequenzen im Kurzwellenbereich erreichen zu können. Dafür anbieten würde sich die 3. und 5. Harmonische der Grundfrequenz.

  
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