Der Transceiver "JSF 3"

Anmerkung am 25.06.11 : demnächst will ich den TRX auf eine erste ZF von 21,4 MHz umbauen, was hier nicht berücksichtigt wird. An der Funktionsweise und dem prinzipiellen Aufbau ändert sich auch nichts.

21.01.11

... ist  ein RTX für 80- , 40- und das 20-Meter-Band. Nach langem rumexperimentieren mit den 200 KHz-Mechanischen Filtern aus der DDR-Produktion habe ich mich ursprünglich entschieden einen Doppelsuper mit diesen Filtern aufzubauen. Als erstes habe ich einen Prototyp aufgebaut der als erste ZF 5 MHz und dann als 2. ZF 200 KHz nutzt.Dabei blieb das Konzept im wesentlichen das gleiche wie beim Einsteiger-RX. Nur als 2. Mischer wurde ein weiterer A244 eingefügt von dem lediglich der Mischer genutzt wird. Dann Spulenfilter für 5 MHz, dahinter die Schaltung des ursprünglichen Einsteiger-RX nur auf 200 KHz umgeändert. Diese Mech. Filter sind wirklich ausgezeichnet. Daher entschied ich mich die Sache etwas weiter zu treiben, und daraus einen kleinen QRP-Transceiver für Telegraphie, Digimode und SSB-Fonie zu bauen. Dabei bin ich bemüht wieder möglichst in meinen "gesammelten Werken" vorhandene Bauteile zu nutzen. Die erzielte Sendeleistung soll bei ca. 10 - 15 Watt liegen. Der "JSF 3" hat als erste ZF 10,7 MHz mit einem monolithischen Quarzfilter mit 18 KHz Bandbreite. Die mischung erfolgt mit einer Quarzfrequenz von derzeit 10,5 MHz. Soll dann aber auf 10,9 MHz umgestellt werden. Ansonsten gibt es im 20-Meter-Band eine Pfeifstelle. Als VFO dient der "Allband VFO mit DDS" von DL4JAL. Bei mir habe ich als DDS den AD9833 der bis 10 MHz zuverlässig arbeitet. Deshalb schwingt der VFO jeweils unterhalb der ZF. Eine DDS mit AD9834 bis 20 MHz ist noch in Überlegung. Momentan ist alles noch in der Experimentierphase, mit losen Leiterplatten auf dem Basteltisch. Dabei habe ich immer wieder den Schaltplan geändert und verschiedene Varianten ausprobiert.Besondere Sorgen bereiten mir die Mischer. Die aus dem A244 lassen sich generell verwenden und lassen sich einfach regeln, bringen aber auch Rauschen mit. Ringmischer sind problematisch weil sie, um ihre guten Eigenschaften auszunutzen, exakt mit 50 ohm abgeschlossen sein müssen und das über einen weiten Frequenzbereich. Zudem benötigen sie einen hohen Oszillatorpegel. Um mir jederzeit die Option offen zu halten Verbesserungen vorzunehmen, ist der "JSF 3" in Modulbauweise aufgebaut.So kann ich jederzeit einzelne Komponenten durch verbesserte Versionen ersetzen.

ZF-NF Platine

Die 200 KHz von der Filterplatine kommend, werden mit A244 verstärkt. Als Produktdetektor dient ein SA602. Der NF-Verstärker ist der 1 W A211.Der BFO ist mit 2 FET-Pufferstufen abgeschlossen, so daß ich 2 Ausgänge für jeweils Sende-&Empfangsmischer habe, die einerseits zur entkopplung dienen, und andererseits noch eine geringe verstärkung mit sich bringen. Der Quarz-Oszillator ist mit Schwingkreis aufgebaut so das die erste Oberwelle bei 400 KHz gerade noch so im Kontroll-RX wahrnehmbar ist. Die restlichen Oberwellen sind gerade noch so zu erahnen. Im Oszi zeigt sich ein sauberes Sinussignal.

 

Die Ausgänge des BFO werden einmal für den Produktdetektor und der 2. für den Sendemischer verwendet. Der 2. Oszillator ist genauso aufgebaut eben nur für 10,5 b.z.w. 10,9 MHz.

12.02.11

Nach einigen Versuchen mit verschiedenen Mischerkonzepten zeigten sich schon beim RX die ersten Probleme. Nebenmpfangsstellen, Rauschen, Vezerrungen, Unempfindlichkeit ..... die gesamte Palette aller nur möglichen Sorgenmacher. Die Probleme waren nicht immer massiv aber zeichneten sich mehr oder minder stark ab. Natürlich gibt es fertige und auch gut funktionierende Projekte zu Hauf im Netz. Allerdings soll ja was nach meinen Gedanken entstehen und mich reizt das experimentieren. Gänzlich ungeeignet sind die NE602 o. 612 als 1. o. 2. Mischer. Die sind sehr schnell übersteuert.und bringen dann Intermodulationsprodukte. Momentan benutze ich den A244 als 1. & 2. Mischer. Die lassen sich einfach regeln und sind dadurch auch vehältnismäßig großsignalfest. Im Rauschverhalten sind sie brauchbar. Gut beraten ist der, der mehrere IC's zur Auswahl hat. Ich habe beim umstecken festgestellt, das sich alle zur verfügung stehenden Schaltkreise in ihren Parametern stark unterscheiden. So konnte ich mir die besten auswählen. Bei einigen war der Mischer gut und der ZF-Verstärker mieserabel bei anderen umgekehrt. Da in dem Konzept jeweils nur eine der integrierten Komponenten genutzt  wird, kann ich mir das beste rauspicken. So ist der ZF-Verstärker samt Demodulator erstaunlich rauscharm ausgefallen. 1. und 2. Mischer erzeugen dagegen einen ziemlich hohen Rauschpegel. Nach meinen Versuchen habe ich festgestellt das allerdings der DDS-VFO den meisten Teil des Rauschens und auch der Nebenempfangsstellen erzeugt. Dieser erzeugt einen ganzen "Lattenzaun" von Signalen. Beim 80-Meter-Band ergaben sich dabei kaum Schwierigkeiten. Die VFO-Frequenz liegt da bei 7 MHz. Die DDS ist mit einem FET-Puffer und Tiefpass ab 7,5 MHz abgeschlossen. Beim 40- und 20-Meter-Band ist die Frequenz allerdings bei 3 - 4 MHz. Da gereift der Tiefpass viel zu hoch ein und dementsprechend kommen die Probleme. Da ich diese Signale ohnehin für SSB benötige, habe ich mich entschlossen keinen 2. Tiefpass sondern gleich Bandfilter für die entsprechenden Bereiche einzubauen. Links das Signal nur mit Tiefpass ohne Filter , rechts mit fertigem Filter.

Ein erster Versuch mit fliegender Verdrahtung ergab auch gleich ca. 10 dB S/N weniger Rauschen sowie Nebenempfangsfreiheit. Allerdings wird es auch langsam eng im Gehäuse. Es gibt sicher bessere Möglichkeiten, wie z.B. einen VFO an die DDS anzubinden. Aber es soll alles in das von mir ausgewählte Gehäuse passen. Und den Verhältnissen und Möglichkeiten entsprechend funktionieren.

links: Gehäuse mit Netzteil und DDS-VFO       rechts: RX-Block mit 2. & 3. Oszillator, Filtern;

                                                                                 S/E-Umschaltung

14.02.11

Der Empfänger nähert sich der vorläufigen Endphase. Es sind immernoch Kleinigkeiten (Koppel-C, Vorwiderstände u.s.w.) die nicht so optimal gewählt sind und geändert werden müssen. Der separate Aufbau der ZF-Filterplatine macht sich bezahlt. Da ich nicht mehr, wie ursprünglich im RX für Einsteiger, für Mischer und ZF einen A244 benutze kommen die guten Eigenschaften der mechanischen RFT Filter erst richtig zur geltung. Im alten Konzept gibt es innerhalb des IC Kopplungen die die Filter umgehen. Das läßt sich selbst bei bester Bauweise nicht ganz vermeiden. Getrennter Mischer, vor den Filtern, und danach folgender IC als ZF-Verstärker unterbinden die Überkopplungen. Da wo das Filter endet ist dann auch mit dem Signal "Ende". Vorher war bei genauem hinhören und entsprechend starkem Signal auch das andere Seitenband noch ganz leise warnehmbar. Die Hängeregelung aus dem AFE12 ist schon angenehm. Hat aber den Nachteil das bei kurzen Impulsstörungen (z.B. Einschaltknacken von Haushaltsgeräten) die Regelung für die Dauer der Haltezeit dicht machte. Ich habe die Schaltung umgeändert so das dieser Effekt nicht mehr auftritt. Dabei werden eine "schnelle" und eine "langsame" Regelung benutzt. Bei Impulsen greift die schnelle Regelung sofort ein und regelt diese ohne Haltezeit aus. Die "langsame", die auch die Haltezeit bestimmt, spricht dabei noch nicht an. Erst bei geringfügig längeren Signalen spricht auch die "langsame" an und passt sich dem Pegel der "schnellen" an und bleibt für die Haltezeit stehen. Dabei bleibt diese Regelspannung immer leicht unter der der "schnellen Regelung". Dadurch stellt sich ein Grundpegel ein und die Modulationsspitzen die über den diesen Pegel kommen werden nur von der "schnellen" ausgeglichen. Beim ausbleiben von Signalen sinkt die Regelspannung auf den Wert der "langsamen" und geht dann nach der Haltezeit runter. Durch den hohen Regelumpfang des Empfängers sind im Lautsprecher alle Signale von S3 bis S9+..... gleich laut.    Kleine Hörprobe ?    hier :  JSF3 14.02. 23 Uhr 80 meter   Und so langsam füllt sich nun auch das Gehäuse. Das LCD-Display, DDS, VFO-Filter, Menütastatur, Band-& Mode-Umschalter, Mikrofonbuchse und alles andere in der Frontplatte sind nun eingebaut.

Also nun zum Sendeteil. Die Platinen für DSB-Erzeugung, 1. und 2. Sendemischer sowie der Treiber sind soweit fertig und warten auf das ausprobieren. Mit fliegenden Leiterplatten auf dem Basteltisch habe ich es in der Nacht (15.02.) einfach mal auf 80 meter ausprobiert. Mit meiner kleinen gegentakt PA (1,2 Watt) habe ich aus Spanien S7 und aus südwest Deutschland S9+10 erhalten. Die Modulation wurde als sehr klar, laut und durchdringend beurteilt.

22.02.11

Nach einigen QSO`s und Test`s habe ich nun festgestellt das die ganze Sache immernoch nicht so funktioniert wie ich es mir dachte. Beim Betrieb im 40 und 20-Meter-Band gibt es Verzerrungen in der Modulation. Der RX rauscht auf 40 stark und ist unempfindlich. Auf 20 und 40 habe ich massiv Nebenempfangsstellen. Das verwendete Schaltnetzteil erzeugt auf den oberen Bändern Rauschen und Störsignale. Versuche die Masseführung und Abschirmung zu verändern brachten keine Besserung.   ---- Nun ist das NT auch noch kaputt gegangen.---- Also raus damit ! Und schon haben sich meine Platzsorgen gelöst . Auch die Störungen sind, oh Wunder, verschwunden. Für das 40-m Eingangsfilter habe ich nochmals die Schwingkreiswerte und Koppelkondensatoren verändert. Nun sind dort die Nebenempfangsstellen weg. Allerdings ist unterhalb 6,9 MHz und oberhalb 7,3 MHz kein Empfang mehr möglich. Aber da will ich ja auch nicht hin. Für 20 das gleiche. Zudem habe ich festgestellt, daß das VFO-Filter, bestückt mit einem weiteren Transistor zur Dämpfungskompensation, am Ausgang einen viel zu hohen Pegel hatte (16dBm). Damit habe ich die Mischer hoffnungslos überfahren. Als nächstes Problem stellt sich das S-Meter. Da es nur einmalig für alle Bänder kalibriert wird, stimmt es nur auf dem zur Kalibrierung verwendetem Band. Also muß ich noch mit der Bandumschaltung zusätzliche Einstellwiderstände vorsehen. Die CW-Transceive-Anzeige habe ich nun, nach langem abwägen, doch mit dem NE567 realisiert. Dabei ist es wichtig, das für die frequenzbestimmenden Bauteile, hochwertige benutzt werden. Das gilt  besonders für den Kondensator. Eine einfache "keramischer Scheibe" ist da völlig fehl am Platz. Als Einstellwiderstand eignet sich ein Mehrgang-Dickschichtregler. Als Kondensator z.B. Vielschicht-Polyester C`s o.ä.   Wie z.B. im Bild gezeigt.

Nach zahlreichen Anfragen wie der RX denn in CW klingt ..... da ist ein spezielles Signalfilter mit sehr steilen Flanken und exzellenten Laufzeiteigenschaften drinn. Bandbreite 80 Hz ! Aber bitte schön. Die erste Hälfte mit breitem Filter die 2. mit dem schmalen.  jsf3 cw breit vs. schmal

26.02.11

Nun etwas zur Sende-Empfangsumschaltung. Der RX muß nicht nur stumm geschalten werden. Ansonsten würde die Regelung voll zudrehen und beim auf empfang gehen wäre der Empfänger zugeregelt.Deshalb wird mit dem Relais 1 mit einem Kontakt der 1. Mischer abgeschalten. Mit dem 2. Kontakt trenne ich den NF-Verstärker vom Demodulator. So habe ich nur den Mithörton im Lautsprecher. Es werden 3 Relais in Reihe geschalten die jeweils 4,5 Volt benötigen. Relais 2 und 3 schalten jeweils die Antenne für den RX und TX. Eine einfache Ablaufsteuerung ist durch die Reihenschaltung der 2 freien Kontakte gegeben. Erst wenn beide geschlossen sind (also die Antenne zuverlässig umgeschalten ist) wird der Sender in betrieb genommen. Das schützt einersets den RX-Eingang andererseits läuft die PA nicht ins leere. Die Umschaltzeit ist sehr kurz und für problemlosen Telegraphiebetrieb geeignet. Der NE555 sorgt für eine gewisse "TX-Haltezeit". So das zwischen den Zeichen nicht sofort auf empfang geschalten wird. Bei SSB-Betrieb wird der 2,7 Kohm Widerstand (LP1 & LP2) dazugeschaltet. So ist keine Verzögerung beim umschalten, zusätzlich ist auch eine Taste auf der Rückwand mit der auf Voll-BK geschalten werden kann. Da der Schaltplan sich ausnahmsweise mal nicht ändert hier  abgebildet.

  Ich habe vergessen den S/E Anschluß einzuzeichnen. Im Sendefall wird der Pin 2 (TRIG) gegen Masse geschalten.

Die Transceive-Anzeige für CW ändert sich ebenfalls nicht. Ursprünglich wollte ich eine Quarzgesteuerte PLL zum einsatz bringen. Der Aufwand wäre aber zu hoch. Mit dem Ton-Decoder Schaltkreis NE567 lässt sich das auch bewerkstelligen. Allerdings ist die Bandbreite etwas höher. Zumindest hat man aber einen Anhaltspunkt. Wenn mit dem breiten Filter eine Station gefunden wird muß die Tonhöhe 750 Hz betragen. Liegt man zu weit daneben und schaltet auf das schmale Filter ist die Station weg. Hier die Schaltung :

Zum abgleich wird über einen Kondensator am Pin 5 das PLL-Signal mit einem Frequenzzähler gemessen und mit dem Einstellregler auf die erforderliche Frequenz gestellt.

28.02.11

 Nun der Schaltplan für den 200 KHz-ZF-Verstärker , 200 KHz-Oszillator, Demodulator und NF-Verstärker. Einige Anschlüsse die von der Platine nach außen führen mußte ich offen lassen. So ist der Schaltplan nicht absolut vollständig. Das rührt daher das ich nur die freie Version von Target habe und die Anzahl der Bauteil-Pins auf 250 begrenzt ist. So soll das eher als Anhaltspunkt dienen, wie das Konzept beschaffen ist.

 

Die 2 Quarze sind einmal (200 KHz) für SSB und der andere (203 KHz) für CW, da das schmale Filter eine andere Mittenfrequenz hat. Der im A244 enthaltene Mischer ist lahm gelegt indem alles nach Masse gelegt wurde. Entweder direkt und wo es nicht geht über Kondensatoren. Der Regelanschluß geht über einen Widerstand an Betriebsspannung, so wird intern die Verstärkung heruntergeregelt.

 01.03.11

Der TCA440 b.z.w. bei mir A244 wird ja auch als Mischer benutzt. Der Einstellwiderstand dient zur Verstärkungseinstellung. Im JSF3 fällt der Regler weg und der freie Anschluß geht an die Regelspannung auf der 200 KHz-ZF-NF-Platine. Allerdingd sind noch Dioden in reihe und ein Widerstand von 100 Kohm gegen Masse geschalten. So ist sichergestellt, das die Regelung erst bei Signalen über S9 eingreift. Auf der Platine habe ich einfach den 200 KHz-Oszillator einkopiert. Nur hier eben mit 10,9 MHz.

Auch hier wird alles nicht benötigte lahm gelegt. In diesem Fall allerdings der ZF-Verstärker. Rechts auf der Platine ist das 10,7 MHz-Filter. Das Anpaßspulenfilter am Ausgang hat eine Koppelwicklung über die das Signal symmetrisch an den IC-Eingang des nächsten Mischers geht. Noch zu erwähnen wäre, das die Oszillatoren in Abschirmkammern untergebracht sind. Im Gehäuse sind die einzelnen Baugruppen ebenfalls durch Trennwände aus Leiterplattenmaterial voneinander geschirmt.

04.03.11

Da ich die Transistoren für meine Gegentakt PA nicht bekommen habe (nicht auf Lager) hab ich mich anderweitig umgesehen. Letztendlich würde ich von verschiedenen Händlern Bauteile bestellen müßen. Jedesmal 5 - 6 € Porto ... letztendlich habe ich mich dann für den QRP-PA-Bausatz von der QRP-AG entschieden. Dann habe ich nur einmal Porto und alles beisammen. Nun habe ich gelesen das die PA thermische Probleme haben soll die kaum in den Griff zu bekommen sein sollen. Hier im ersten Test habe ich die PA gerade handwarm bekommen. Dazu muß ich sagen das ich doch einen sehr großzügig bemessenen Kühlkörper habe.

Als Vortreiber benutze ich den von meiner 1,2 Watt PA. Der Pegel paßt zufällig genau. An 50 Ohm kommen 9,5 Watt bei ca. 1,6 Ampere. Trotz ohne Tiefpass habe ich einen Test durchgeführt. Bei der Gegenstation (2 Km entfernt) kam ich mit S 9+20 auf dem 80-Meterband an. Die erste Oberwelle, im 40-Meterband war dort noch zu hören allerdings ohne S-Wert. Ich muß dazu sagen das ja ein VFO-Filter und nochmal nach der Signalaufbereitung ein Bandfilter für das jeweilige Band kommt, bevor es zur PA geht. Trotzdem kommt natürlich noch ein Tiefpass dazu. Wie sich die PA thermisch macht, wird sich dann bei Digitalbetrieb zeigen. Die PA befindet sich jetzt dort, wo vorher das kaputtgegangene "Störnetzteil" war. Durch das nun fehlende NT habe ich enorm Platz gewonnen. Zudem habe ich nochmal "umgeräumt".

Unten rechts ist der DDS-VFO, links der RX-Block, oben links das Eingangsteil, oben rechts die PA und in der Mitte "liegt" das VFO-Filter, noch nicht eingebaut. Das VFO-Filter sieht etwas eigenartig aus. Das liegt daran das die Abschirmkammern in denen sich die einzelnen Resonazkreise befinden aus einer alten Keksdose angefertigt wurden. Ebenso sind die Platinen für die Sendeaufbereitung noch nicht eingebaut. Damit habe ich immernoch kleine Probleme. Als nächstes werde ich mich mal mit der herstellung der Frontplatte beschäftigen. Das sind nur mechanische arbeiten. Die es allerdings auch in sich haben, denn ....... GENAU ! Das Auge isst ja schließlich mit.  Und wenns halbwegs gut aussehen soll, ist filigrane Feinarbeit angesagt.

05.03.11

So, die Frontplatte ist fertig. Nicht ganz so wie gedacht aber noch ansehnlich. Nun hab ich nochmals gewerkelt mit der S/E-Umschaltung und den Ein- Ausgangsbuchsen. Die hab ich auf der Rückfront, unterhalb des Eingangsteils, gerade noch so hineinbekommen. Problematisch war es mit der Schirmung. Also habe ich Kupferfolie benutzt die beidseitig mit Klebeband isoliert ist. Dadurch kann über die Buchsen und deren Zuleitungen nichts auf das Eingansteil einwirken. Es kommen immer wieder Kleinigkeiten, die ich vorher nicht bedacht habe. So muß ich diese "Kleinigkeiten" dann noch nachträglich irgendwie mit hineinquetschen. Aber ich habe nun bestimmt schon 10 verschieden Leiterplatten hergestellt weil immer noch irgendetwas war. Nun ist mal langsam Schluß. Teilweise ist auch die Kabelführung zwischen den einzelnen Baugruppen etwas ungünstig. So sieht es im Gerät etwas Chaotisch aus. Hat aber bisher keine Nachteile für die Funktion. Das hat sicher auch damit zu tun das ich bei der entkopplung der einzelnen Komponenten hohen Aufwand betrieben habe.

Die Buchsen v.l.n.r. Antenne, Morsetaste, Digital Eingang, Digital Ausgang und der letzte Lautsprecher /  Kopfhörer. Und noch so eine "Kleinigkeit" die ich nicht bedacht habe. Momentan benutze ich zum Ein-Ausschalten den Schalter im Lautstärkepoti. Das war ja bei den Test`s als RX o.k. -Aber der Schalter verträgt nur 1 Ampere. Beim Senden fließen dann aber ca. 2 Ampere. Nun bleibt die Wahl entweder ein Relais das die Betriebsspannung schaltet einzubauen, oder einen entsprechend leistungsfähigen Schalter. Um Milliampere einzusparen werde ich wohl noch einen Schalter einbauen (reinquetschen). Und wenn ich gerade dabei bin, soll das Interface für Digitalbetrieb auch noch mit rein. Also noch Trenntrafo`s und Optokoppler mit rein. So ist der TRX galvanisch getrennt und kann direkt an einen PC angeschlossen werden. Da meine Morsetaste normalerweise an einem anderen Transceiver mit 3,5 mm Stecker angeschlossen ist, und ich nicht immer umstecken will, habe ich mir eine 2. Taste rausgesucht. Die hat allerdings 6,3 mm Stecker. Die Mikrofonbuchse an der Front ist ja ein großer 6,3-er Klinkenster. Den habe ich nun so ungeklemmt das auch dort bei CW-Betrieb eine Taste angeschlossen werden kann.

06.03.11

Die erzeugung des DSB und SSB Signals erfolgt mit den Mischern NE602. Die Pegel dürfen dabei nicht zu hoch sein, da die Mischer sehr empfindlich auf übersteuerung reagieren. Zudem ist es wichtig das die HF-Ein- und Ausgänge symmetrisch gespeist werden. Die Oszillatorspannung muß bei 250 mV liegen. Zur Auswahl stand ja auch die Möglichkeit das ganze mit dem A220 aufzubauen. Der Schaltungsaufwand und somit auch die Größe des Moduls wären aber zu hoch und funktionieren würde es auch nicht besser.Als Mikrofonverstärker dient der SSM2166. Der regelumpfang der ALC ist etwas höher eingestellt das Noise-Gating verhindert das Hintergrundgeräusche zwischen den Sprachpausen durchkommen. So ist es fast unmöglich den Sender zu übersteuern. Die kompressorwirkung ist aber keinesfalls unangenehm und hört sich auch nicht so kaputt an wie bei den meisten Kauf-Transceivern. Zudem wird das Signal dadurch durchdringender, was bei QRP nur von Vorteil sein kann.

Das ist die Platine für DSB, SSB, ALC und NF-Verstärker. In der Mitte bei den 4 Durchkontaktierungen kommt noch eine Trennwand und die ganze Platine in eine Abschirmbox. Die Steckkontakte sind für die beiden Oszillatoren (200 KHz & 10,9 MHz) sowie für das SSB-Filter. Der 2. NE602 wird vom 200 KHz-Filter kommend symmetrisch gespeist. "Angesprochen" wird das ganze mit einem Elektretmikrofon.

10.03.11

Und heute war der  JSF3 mit in der Klubstation. Dort wurde er von einigen OM aus meinem OV ausprobiert. Die Beurteilung war durchgehend gut. Einige kleine "Extrawünsche" wurden noch geäußert. Besonders wurde eine zusätzliche Abschwächerregelung per Hand für den RX vermißt. Bei näherer Prüfung duch die OM`s, und einigen QSO  war soweit klar das es ein durchaus brauchbares Gerät ist. Von den Gegenstationen kam Lob wie z.B. "glockenklares stabiles Signal" . Mit dem EKV wurde nach Mängeln im Sendesignal gesucht..... vergeblich. Die Leistung liegt zur Zeit bei ca. 6 bis 8 Watt je nach Band. Das liegt an den MMIC in der Signalaufbereitung. Ich habe nur welche da gehabt die bis maximal +8,5 dBm ohne Übersteuerungen schaffen. Eigentlich werden aber 10 dBm benötigt. MMIC`s bis zu 14 dBm sind bestellt, damit habe ich dann ausreichend Reserve. Ein manuell einstellbarer Abschwächer für den RX soll noch nachgerüstet werden. Und so sieht er aus :

Die grüne LED ist die Transceive Anzeige für Telegraphie, die rote für Sendung. Unter dem Display sind die Menütasten für z.B. RIT, VFO A/B, Abstimmschrittweite, Frequenzspeicher u.e.a.m.

ohne Datum, ein paar Bilder :

filigrane Feinarbeit beim Eingangsfilter (links), die Ringkerne bewickeln macht den meisten Spaß ..... Hier im entstehen. Der 80 m Bandpaß hat schon mal die ersten 2 Kreise. Darunter kommt dann für 40 m und für 20 m. Jeder Kreis muß nach dem aufsetzen des Filterbechers durchgemessen werden. Hinterher ist kein rankommen mehr. Die einzelnen Bandpäße für die Bänder sollten mit Ringkernen und Folienkondensatoren angefertigt werden. Das angepriesene Keramikfilter SFE 7.02 brachte bei mir keine guten Ergebnisse. Es mag früher brauchbar gewesen sein, als das 40 Meterband noch bis 7,1 MHz ging. Aber durch die Banderweiterung auf 7,2 MHz ist das Filter einfach zu schmal. Wer nur Telegraphie machen möchte und auf den SSB-Teil verzichtet, dem kann ich dieses Filter empfehlen. Im rechten Bild ist zu sehen wie ich letztendlich die einzelnen Filterkreise aufgebaut habe. Die werden dann einfach aufgelötet und Abschirmbecher drüber.

 

So sollte in etwa die Durchlaßkurve des Eingangsteils aussehen. Hier als Beispiel 20 m.  Eingang 20 m-Band

hier das Senderbandfilter

Das PA-Tiefpassfilter

              Die Kammer für PA und Tiefpass   links noch offen   rechts geschlossen

                    Die Platine für den DDS-VFO mit AD9834.

Ein per Hand einstellbarer Eingangsabschwächer, der versetzt, auch in die Regelung des Empfängers eingreift, wurde von mir nachgerüstet. Dabei setzt beim drehen zuerst die HF-Abschwächung ein. Beim weiterdrehen wird dann 1. und 2. Mischer runtergeregelt und wenn noch weiter gedreht wird, der 200 KHz ZF-Verstärker. So wird sichergestellt das das Verstärkerrauschen der einzelnen Stufen mit heruntergeregelt wird. Dadurch hat man ein sehr gutes S/N-Verhältnis. Die Handregelung wird über ein konzentrisches Potenziometer, das gegen das alte Lautstärkepoti getauscht wurde, realisiert. Der kleine Regelknopf an der Spitze ist Lautstärke und der hintere größere Ring, der HF-Regler.

links das konzentrische Poti für NF & HF

 Nun hatte ich mal das vergnügen einer Ortsstation ca. 500 meter entfernt  zuzuhören. Der RX verarbeitet das Sinal ohne Probleme. Die Regelung schafft selbst dieses starke Sinal ohne Abschwächer spielend. Ich konnte auf dem Band trotzdem noch andere QSO`s verfolgen. Lediglich in der Frequenznähe (10 KHz) war leichtes splattern.

01.04.2011

Im Prinzip ist das Gerät fertig. Allerdings haben sich durch nachträgliche Änderungen auch einige neue Probleme ergeben. Das nachrüsten der Handregelung brachte das gesamte Regel-Konzept durcheiander. Einfach eine Spannung vom Poti einspeisen geht nicht. Dadurch kamen die Zeitkonstanten durcheiander, außerdem will dann immer eine andere Stufe, die gerade noch nicht geregelt wird, den Verlust ausgleichen. Das Resultat ist ein wildes hin und her regeln. Das Konzept ist ja ursprünglich so, das zuerst der ZF-Verstärker geregelt wird und erst ab S 9 die davor liegenden Stufen. Die Handregelung soll aber umgekehrt wirken. Mit Dioden für jeden Regelkreis und verschiedenen Vorwiderständen hab ich das in den Griff bekommen. Die Kondensatoren für die Haltezeit und die "schnelle Regelung" mußten geändert werden. Da die Gewittersaison so langsam in die Gänge kommt, hatte ich nun auch die Möglichkeit diesen "Hörgenuß" zu beurteilen. Wie ich es erhofft habe funktioniert die Regelung einwandfrei. Die Gewitterimpulse werden ausschließlich von der "schnellen Regelung" verarbeitet. Die Störungen bleiben auf einer Lautstärke wie das Nutzsignal ohne das man merkt das überhaupt geregelt wird. Die Haltezeit spricht nicht an so das der RX immer "voll da" ist. So hört man zwar das "Knistern" aber es geht nichts verloren. Die Handregelung wirkt versetzt auf die einzelnen Stufen. Wobei "von vorne nach hinten" geregelt wird. Zuerst setzt die HF-Regelung ein, beim weiterdrehen 1. und 2. Mischer und zum Schluß der ZF-Trakt. Dabei wird dann auch ein konstanter S-Wert angezeigt der nur ansteigt wenn das Signal über dem eingeregelten Wert liegt. - Da ich das Interface für digitalbetrieb gleich mit eingebaut habe, kam zu tage das sich Mikrofon und Trenntrafo nicht vertragen. Das Problem wäre auch mit einem externen Interface entstanden. Ich hätte dann immer nur eines von beiden anstecken können. Entweder Mikro oder Interface. Das habe ich abgeändert indem mit dem Mode-Schalter auch die Signalwege geschalten werden. Der Nachteil ist, das ich nicht mal so auf die schnelle einen "Kommentar" in Fonie einwerfen b.z.w. Adiodateien vom Rechner abspielen kann. Abhilfe hätte ein NF-Mischverstärker (ähnlich einem Mischpult) gebracht. Hab ich dann aber aus Platzmangel weggelassen. Die ALC bekommt bei Digitalmode eine Vorspannung. Dadurch entspricht die Senderaussteuerung dem NF-Pegel und die ALC setzt erst bei zu starkem Pegel ein.  - Den DDS-VFO mit AD9833 habe ich durch einen mit  AD9834 ersetzt. Da ich die Leiterplatte dafür passgenau entworfen habe und die FET-Pufferstufe + Tiefpass ja mit auf der Platine sind, gab es dabei, abgesehen von der Fummelei, ausnahmsweise keine Probleme. - Im Sendertiefpass hatte ich ursprünglich einfache Kondensatoren von der Stange benutzt. Beim nachmessen bemerkte ich das der TP mit steigendem Frequenzbereich nicht optimal arbeitete. Also besonders im 20-Meterband. Die Toleranzen der Kondensatoren waren einfach zu groß. Beim ausmessen habe ich mich erschrocken wie weit sie doch vom aufgedrucktem Wert abweichen. Nun verwende ich Glimmer-Kondensatoren hoher Güte mit 2% Toleranz und noch ausreichenden 100 Volt. Die sind zwar erheblich teurer aber machen sich bezahlt .......nun ist alles gut ! - Als nächstes stellte sich heraus das alle SIL-Relais der Firma Meder fehlerhaft sind. Ich hoffe das Reichelt so kulant ist und die umtauscht. Die Relais bleiben alle hängen. Schalten also nicht mehr zurück und das bei einen Schaltstrom von 7mA  bis 25mA. Eigentlich sind die ja für 1 A ausgelegt. Für mich heist das, alle Relais austauschen und vor allem welche zu finden, die reinpassen.         Nachtrag : ich habe von Reichelt neue Relais bekommen, alles i.O.

03.04.2011

Die oben angeführte Sende/Empfangsumschaltung mit dem NE555 hat die Eigenart das beim einschalten des Gerätes. vom IC,  ganz kurz auf senden geschalten wird. Normalerweise kommt dabei keine Leistung aus dem Transceiver weil der DDS-VFO ca. 1 - 2 Sekunden braucht, um die Software zu laden, bevor er ein Signal erzeugt. Der VFO wird ja in CW mit Masse getastet b.z.w. bei SSB gegen Masse geschalten.. Dieses Signal, von PTT/Taste kommend, geht sicherheitshalber nochmals an einen PNP-Transistor der den Steuereingang der PA freischaltet. Dadurch wird beim einschalten zwar von der Signalerzeugung bis zum Vortreiber samt Antennenumschaltung der Impuls verarbeitet, aber die PA geht nicht auf sendung, da der Transistor keine Masse von der PTT/Taste "sieht". Eigentlich sollte ja noch eine SWR-Meßbrücke in die kleine Kammer in der sich das Antennenrelais befindet. Aber darin ist einfach zuwenig Platz. Vielleicht fällt mir da noch etwas ein.

Nachtrag 17.04.11 Die SWR-Meßbrücke habe ich nun doch noch aufgebaut. Das ganze ist aus 15 cm Koaxkabel. Als Gleichrichterdioden habe ich GA114 aus meinen "gesammelten Werken" genommen. Ich habe mehrere Schottky Typen ausprobiert, jedoch diese alten DDR Dioden brachten die besten Werte. Die habe ich als ausgesuchte Quartette  und waren ursprünglich zum bau von Ringmischern gedacht. Die Außenisolierung vom Koax wird abgezogen, das Abschirmgeflecht zusammengeschoben und die Meßleitung durchgesteckt. Hinterher das Geflecht wieder glattstreifen und die Meßleitung 1 cm vor dem jeweiligen Geflechtende herausfädeln, gleichzeitig auch ein dünnes Fädchen vom Geflecht dazu herausziehen, für den Masseanschluß des Widerstandes. Das ganze mit Schrumpfschlauch ummanteln. Die Abschlußwiderstände und Dioden möglichst kurz anlöten und nochmals mit größerem Schrumpfschlauch (hier grün) ummanteln.

09.04.2011

In der SSB-Erzeugung habe ich im NF-Zweig einfach einen Tiefpass mit 3 dB Bandbreite bei 3 KHz eingesetzt. Das hat sich gerächt. Die Modulation war dumpf. Das Einseitenbandfilter tut sein zusätzliches. Also mußte ich den Tiefpass rausnehmen. Zusätzlich habe ich noch eine Höhenanhebung vorgesehen die die schmalbandigkeit des Filters noch etwas kompensiert. Dabei muß darauf geachtet werden das bei den Zischlauten der Verstärker nicht übersteuert. Ansonsten klingt das Signal wie "ein Sack voll Glasscherben". Außerdem erzeugt der Sender dann starkes Splattern oberhalb und unterhalb der Nutzfrequenz. Auf der Platine des Sendefilters sind für jedes Band jeweils ein Transistor vor dem Bandfilter. Beim Bandwechsel bekommt nur der jeweils zuständige Transistor Betriebsspannung. Damit wird der Pegel vom letzten Sendemischer mit SA602 kommend verstärkt. Ursprünglich habe ich BFY90 benutzt. Die wurden aber übertseuert und die Linearität war hin. Zu empfehlen sind BFR96. Die vertragen höhere Pegel und können auch mehr Ausgangsleistung bringen. So bleibt alles schön "sauber". Der Vortreiber ist nun letztendlich nach einigem hin und her doch mit einem MMIC vom Typ ERA2 realisiert. Bei den Pegeln kann ich immer wieder nur sagen : Nur soviel wie nötig und nicht so viel wie möglich ! Vor allem darauf achten das keine Stufe an der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit betrieben wird. Nach oben hin sollten immer ca. 30% "Luft" sein. Nun habe ich schon einige QSO`s gemacht. Bisher gab es immer Lob für das Ausgangssignal. Oft kam die Frage welches "teure Mikrofon" ich denn benutze. Großes erstaunen dann bei der Antwort das das irgendein "Wald und Wiesen" Elektret-Handmike von einer CB-Funke ist. Erschrocken war ich erstmal beim abhören der Ober- und Nebenwellen mit einem RX. Ich hatte allerdigs nur ein Stück Draht auf den offenen TRX , mit offenen Abschirmkammern gelegt, und damit gehört. Logisch kommen dann ja auch die Signale vor den Filtern mit rüber. Wenn dann alles zu ist, ist dieses Phänomen weg. Aber in der Aufregung habe ich erstmal nicht daran gedacht. Ganz "hinten" nach den Filtern ist aber alles sauber. Ein befreundeter Funkamateur aus der Nachbarschaft hat mir dann auch nochmal bestätigt das außer dem Nutzsignal nicht zu hören ist. Das hat mir dann doch noch eine ruhige Nacht beschert Und da ich gerade bei der Schirmung und Verblockung bin. Besondere Aufmerksamkeit ist beim DDS-VFO und dem LCD-Display geboten. Diese erzeugen Digitale Signale die sich mit Vorliebe in die Signalwege einschleichen. Nicht alle geschirmten Signalleitungen müssen mit dem Abschirmgeflecht auf beiden Seiten gegen Masse gehen. Ansonsten können sich Masseschleifen bilden und ein Brummen oder Sirren schleicht sich ein. Kabel-Signalverbindungen zwischen den einzelnen Baugruppen sollten nach Möglichkeit niederohmig sein. Wenn es etwas "höherohmig" wird, dann möglichst auf einer Platine mit kurzen Wegen und Trennwänden b.z.w. Abschirmkappen. Beispiel : Der Ausgang vom SA602 in der SSB-Erzeugung liegt bei 1,5 kohm. Also ...... auf der Platine den Übertrager anordnen und dann erst das 50 ohm Signal weiterleiten zur nächsten Baugruppe. Hilfreich ist es auch, wenn man mit einem HF-Tastkopf die einzelnen Verbindungsleitungen (z.B. für Betriebsspannung) abtastet, ob die frei von HF sind. Das sollte besonders bei den Steuerleitungen vom Sendetiefpass und den Versorgungsleitungen der PA gemacht werden. Bei kleinen Signalen den Tastkopf an einen RX anschließen. Beispiel : Der Betriebsspannungsanschluß der 200 KHz-DSB-Erzeugung. Den RX auf 202 KHz stellen und DSB-Baugruppe Modulieren. Beim antasten des Betriebsspannungsdrahtes darf das Signal im RX nicht  lauter werden. Wenn doch..... die herausführende Signalleitung zur nächsten Baugruppe abziehen. Ist es dann weg, hat man eine Schleife über dieses Kabel. Ansonsten ausbauen und die Baugruppe "solo" auf dem Basteltisch betreiben. Ist dann noch was da, ist schlecht verblockt. Ist es weg muß überprüft werden ob die Befestigungsschraube im Gerät an einer ungünstigen Stelle ist, ob andere Zuleitungen wie Mikrofon, Oszillator die Ursache sind. Eine ungünstige Massefläche auf der Platine kann auch der Grund sein. Dann hilft nur ein neues Platinenlayout. Demnächst will ich mal noch ein kleines QSO-Video hochladen.

Genauere Messungen will ich dann noch machen, aber erstmal soviel :

RX normale Hörlautstärke, mit LCD-Beleuchtung etc. :                    270 mA

TX bei Vollaussteuerung 11,5 Watt :                                               1,9 A

Nebenaussendungen :                                                                 - 58 dB

Trägerunterdrückung .                                                                 > 70 dB

NF-Übertragung TX -6 dB , bei 1,2 dB Welligkeit :                        200 - 3000 Hz

14.04.11

Heute kam der Gel-Akku 12 V 20 Ah an. Beim ausprobieren gab es auch gleich die ersten Probleme. Die etwas niedrigere Batteriespannung führte gleich zu fehlfunktionen. Beim senden wollte die PTT manchmal nicht oder nur verzögert schalten. Ursprünglich hatte ich die Umschaltung mit FET`s vorgesehen, da diese aber noch auf dem Postweg unterwegs waren habe ich kurzerhand Bipolartransistoren verwendet. Und das rächt sich jetzt. Also nochmal aufmachen und die , mitlerweile eingetroffenen, FET`s einbauen. Nun kann ich den TRX bis zu einer Betriebsspannung von 9 Volt zuverlässig betreiben.Dabei geht die Ausgangsleistung zwar auf 3 Watt zurück, aber ansonsten ergeben sich keine Probleme. Nachträglich habe ich noch einen Batteriewächter eingebaut der  vor erreichen der Akku-Entladeschlußspannung, bei 11.9 V, einen Warnton abgibt. So muß ich nicht immer auf die Batteriespannungsanzeige achten und ich kann eine Tiefentladung vermeiden. Wenn das Wetter mitspielt werde ich am Wochenende eine kleine "Outdoor-Aktion" starten. Hier der Video-Link : JSF3 portabel

Nachtrag

März 2014

Wie eingangs schon erwähnt, sollte das Gerät ja noch auf eine 21,4 MHz- erste ZF umgebaut werden. Dabei habe ich darauf gezielt, den RX noch besser zu machen. Also soll, im Gegensatz zur bisherigen 10,7-MHz-ZF, schon in der 1. ZF das sogenannte Roofing-Filter gute Selektion aufweisen die sich dann mit der guten 2. ZF-Selektion ergänzt. Statt der bisherigen analog Mischern kommen nun großsignalfeste Schaltmischer hinein. Das Konzept habe ich eigentlich für mein geplantes "Flaggschiff" ausgetüftelt, ein Stationstransceiver mit Netzteil und 500 Watt PEP alles in einem Gehäuse. Diese Entwicklung kommt nun in "abgespeckter" Variante hier zum Einsatz. Da ich das Gehäuse vom JSF3 weiterverwenden will und hinterher noch zubekommen muß, blieb mir keine Wahl einige Abstriche zu machen.

Fazit nach dem Umbau:

Die großsignalfestigkeit ist beeindruckend. Ca. 200 Meter entfernt arbeitete eine Station mit 100 Watt in Telegraphie. Die Station habe ich garnicht bemerkt! Kein zustopfen, pumpen oder rückgang des S/N. Erst beim durchkurbeln war ich erstaunt was da für ein "dickes" Signal ist. Nun der RX hat einen Shape-Faktor von 1,09 ! Der bleibt mir auch erhalten bei derart starken Nachbarsignalen. Seht mal im Internet nach, findet einen TRX (z.B.in der 10000€-Klasse) der diese Filtersteilheit erreicht. Nun und ein IP3 von 38 dBm bei 100 dB Dynamikumpfang sind für so eine kleine Kiste wohl auch kaum zu finden. Die ursprüngliche Version für mein Flagschiff, Shape 1,03 (bei SSB, in CW noch besser) und IP3 von 44 dBm bei 120 dB dynamik war mit den Gehäusedimensionen nicht machbar.Hier mal die Wobbelkurven der neuen Filter in stellung SSB. Diese Bilder dürften überzeugen.

  zum vergrößern: rechtsklick auf's Bild, dann "Grafik anzeigen"

Die Nachbarkanalselektion gemessen in der 2. ZF beträgt 91 dB !

Momentan benutze ich einen herkömmlichen Rucksack zum transportieren.. Der Tragekomfort läßt zu Wünschen übrig und das Zubehör ist eher ungeordnet irgendwie in den Seitentaschen verstaut. Deshalb habe ich vor noch einen speziellen Rucksack anzufertigen, der für Portabel- u. Notfunkeinsätze alles notwendige Equipment enthält und komfortabel zu tragen ist. Mehr dazu auf der Seite : Portabel- u. Notfunkrucksack.