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6m Lineartransverter XV6 für 10- und 2m Nachsetzer
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Einleitung
Seit kurzem gibt es wieder neue Sonderlizenzen für das 6m-Band. Dies
hat zusammen mit den zur Zeit sehr guten Ausbreitungsbedingungen,
die Aktivitäten auf dem Band erfreulicher Weise wieder angekurbelt.
Als Folge bekam ich sehr viele Anfragen zu meine Transverterschal-
tung, die ich vor 10 Jahren in der CQDL veröffentlicht hatte. Die
alte Schaltung hatte ein paar Schwachpunkte, di den Nachbau nicht
ganz einfach gemacht haben. Vor allem waren dies die vielen Ring-
kernspulen, die man selbst wickeln musste.
Inzwischen gibt es eine aktualisierte Version der Schaltung. Neben
verbesserten Daten lässt zeichnet sie sich dadurch aus, dass sie
leichter aufzubauen und abzugleichen ist. Es gibt eine Version mit
2m-Ansteuerung und eine für das 10m-Band. Die Platine unterscheidet
sich für beide nicht, wohl aber die Bestückung. Anbei findet sich
daher für jede Variante ein extra Schalt- und Bestückungsplan.
Technische Daten :
Eingangsfrequenz 28..30MHz od. 144..146 MHz
Ausgangsfrequenz 50 ... 52 MHz
Betriebsspannung 11.5 ... 13.8 Volt
Stromaufnahme (empf./send.) 0.04A / 1.8A
Empfänger :
Rauschzahl 2.5 dB
Verstärkung 20 dB
Spiegelfrequenzunterdrückung > 70dB
Eingangsinterceptpunkt IP3 0dBm
Sender :
Nennausgangsleistung (13,5 V) 8 Watt
Ansteuerleistung 0.1 ... 10 Watt
Ober- und Nebenwellenunterdr. > 56 dB
max. erlaubtes SWR 4
Einleitung
Seit kurzem gibt es wieder neue Sonderlizenzen für das 6m-Band. Dies
hat zusammen mit den zur Zeit sehr guten Ausbreitungsbedingungen,
die Aktivitäten auf dem Band erfreulicher Weise wieder angekurbelt.
Als Folge bekam ich sehr viele Anfragen zu meine Transverterschal-
tung, die ich vor 10 Jahren in der CQDL veröffentlicht hatte. Die
alte Schaltung hatte ein paar Schwachpunkte, di den Nachbau nicht
ganz einfach gemacht haben. Vor allem waren dies die vielen Ring-
kernspulen, die man selbst wickeln musste.
Inzwischen gibt es eine aktualisierte Version der Schaltung. Neben
verbesserten Daten lässt zeichnet sie sich dadurch aus, dass sie
leichter aufzubauen und abzugleichen ist. Es gibt eine Version mit
2m-Ansteuerung und eine für das 10m-Band. Die Platine unterscheidet
sich für beide nicht, wohl aber die Bestückung. Anbei findet sich
daher für jede Variante ein extra Schalt- und Bestückungsplan.
Schaltungsbeschreibung
Bild 1a zeigt das Schaltbild der 10m-Version 1b das der 2m-Variante.
Im Empfangsfall läuft das Eingangssignal über das Sende-Empfangs-
Relais und einen Eingangskreis hoher Güte zum Vorstufentransistor
T1, der Gate-Basisschaltung betrieben wird. Im Sendefall wird diese
Stufe über eine positive Vorspannung abgeschaltet, die über die
Diode D1 an die Source angelegt wird.
Auf ein Bandfilter zur Spiegelfrequenzselektion folgt der Mischer
mit dem Dual-Gate-Fet T2. Am Drain des Transistors wird das ZF-
Signal über ein weiteres Bandfilter ausgekoppelt und über das S/E-
Relais dem Ausgang zugeführt.
Beim Senden gelangt das Steuersignal auf zwei parallelgeschaltete
induktionsarme 100Ohm-Metall-oxidwiderstände. Da die maximal zuläs-
sige Ansteuerleistung des Mischtransistors T4 nur 1mW beträgt, müs-
sen sie die gesamte Transceiverleistung aufnehmen. Die Steuerlei-
stung darf daher die Belastbarkeit der Widerstände nicht überschrei-
ten, sie beträgt bei Dauerträger 8Watt, bei SSB und CW-Betrieb etwa
das doppelte. Die Aussteuerung des Transverters kann mit Hilfe des
Trimmers R22 eingestellt werden. Ein Saugkreis bestehend aus L3 und
C15 verhindert das Eindringen von 50MHz Resten auf den Mischerein-
gang.
Sendemässig verbindet ein schmalbandiges Filter (L4, L5) als Haupt-
selektionsglied den Mischer mit der Treiberstufe. Am Kollektor von
T6 steht eine Leistung von etwa 500mW zur Verfügung. Diese wird über
ein Anpassnetzwerk auf die niederohmige Eingangsimpedanz des End-
stufentransistors T7 geführt.
Die Leistung der Endstufe gelangen über ein Tiefpassfilter zum Aus-
gang. Ein zusätzlicher Dämpfungspol wird im Filter mit C34 reali-
siert, dadurch wird die erste Oberwelle um mehr als 60dB unter-
drückt.
Der Transistor T2 erzeugt das Oszillatorsignal. Je nachdem ob man
einen Grundwellen- (10m-Version) oder einen Obertonquarz (2m-
Version) einsetzt, wird eine unterschiedliche Beschaltung verwendet.
Abhängig von der Version werden daher manche Bauteile auf der Plati-
ne nicht bestückt.
Es gibt drei Möglichkeiten zur Umschaltung zwischen Senden und Emp-
fang:
? Eine positive Spannung zwischen 3 und 12V an Pin 7 (CTL),
? Pin 4 (PTT) auf Masse legen,
? HF-Vox-Betrieb.
Für den HF-Vox Betrieb muß auf der Platine Pin 6 mit Pin 7 verbunden
werden. Ab einer Eingangsleistung von ca. 50mW reicht die von D3/D4
gleichgerichtete Spannungaus, um über T9 und T5 den Sendeteil mit
Spannung zu versorgen. Die Abfallszeit der HF-Vox beträgt ca. « Se-
kunde.
Aufbau :
Bild 2a und 2b zeigen den Bestückungsplan. Der Aufbau der Schaltung
erfolgt auf einer doppelseitig kupferkaschierten Platine von
71x109mm Größe. Die meisten Leiterbahnen befinden sich auf der Löt-
seite, die Bauteileseite besteht im Wesentlichen aus Massefläche.
Verwendet man keine durchkontaktierte Leiterplatte, so darf man
nicht vergessen, alle Bauteile mit Massepins auf der Oberseite anzu-
löten.
Am einfachsten ist es beim Bestücken mit den flachen Bauteilen (Wi-
derstände, Dioden, T3, T4) zu beginnen. Danach fährt man mit den
Kondensatoren fort usw., bis zum Schluß die großen Brocken, wie Fil-
terspulen und Quarz bestückt werden. Während des Bestückens streicht
man alle bereits eingebauten Teile auf der Stückliste ab, so hat man
sie beste Gewähr keinen Fehler zu machen.
Die Dual-Gate-Fets haben ein langes Bein, das Drain (+Seite) und ei-
nes mit einer kleinen Fahne direkt am Gehäuse, die Source (Massesei-
te). Dadurch ist die Einbaulage festgelegt. Dabei schaut die Be-
schriftung des Transistors von der Platine weg. Neben dem BF900 sind
BF980, BF960 oder BF961 ebenfalls geeignet.
Manche Kondensatoren haben eine Codierung, die den Wert in Pikofarad
angibt. Es ist zuerst der Wert und dann die Anzahl der Nullen danach
aufgedruckt. 10nF wird also mit 103 gekennzeichnet, auf den 33pF
Kondensatoren steht 330 usw. Leider ist die Beschriftung der Konden-
satoren mitunter etwas kontrastarm, so dass es sich empfiehlt, eine
Lupe zu verwenden. Der 0.5pF Kondensator C18, befindet sich als Lei-
terstruktur auf der Platine und braucht nicht bestückt zu werden.
Die Trimmer müssen so eingelötet werden, daß die abgeflachte Seite
auf die Spulen schaut.
Die Lötstützpunkte werden mit einer Zange fest in die zugehörigen
Löcher eingepreßt, damit sie einen guten Halt haben. Die beiden
Lastwiderstände R7 und R13 können ziemlich warm werden. Daher soll-
ten sie mit ca. 1mm Abstand zur Platine montiert werden.
Die Spule L13 besitzt einen kupfernen Abschirmbecher und ist durch
einen Aufdruck "5061" gekennzeichnet. L12 sieht aus, wie ein 1/2-
Watt Widerstand (Codierung: ge, vl, si).
L8 und L9 werden aus 1mm starkem versilbertem Kupferdraht gefertigt.
Der Draht wird dazu mit der entsprechenden Widungszahl um einen 6mm-
Bohrer gewickelt, abgeschnitten und soweit auseinandergezogen, daß
die Anschlüsse der Spule in die dafür vorgesehen Bohrungen passen.
Alle übrigen Spulen sind in einem blauen Gehäuse, der Wert ist in
Mikrohenry aufgedruckt. L11 gibt es nur bei der 2m-version. Sie be-
steht aus 4« Windungen 0.3mm CuL. Sie wird auf einen 4mm Kunst-
stoffspulenkörper von Neosid mit grünem Ferritkern gewickelt. Die
Beinchen des Spulenkörpers werden alle herausgezogen und der Kunst-
stoffnippel abgeschnitten, statt dessen hält der Körper duch den
stramm in die Platine eingelöteten Draht und einem Tropfen Sekunden-
kleber zur Unterstützung.
Zwischen Treibertransistor T7 und Platine liegt ein Montagescheibe
damit der Aufsteckkühlkörper die umliegenden Bauteile nicht berührt.
Der Enstufentransistor T7 und die Diode D2 werden auf der Platinen-
unterseite bestückt (siehe Bild). Zuerst biegt man die Anschlußdräh-
te T7 rechtwinklig um, so daß sie von seiner Kühlfläche wegschauen.
Mit der 4mm langen M3 Schraube wird nun der (kurze) 5mm Stehbolzen
an die Platine angeschraubt. T6 wird nun so in seine Bohrungen ein-
geführt, daß seine Befestigungsbohrung über der Bohrung des Stehbol-
zen liegt. Dann lötet man ihn an. Der Kühlflansch schaut nun von der
Platinen weg und erlaubt das Anschrauben eines Kühlkörpers. Damit
dieser einen zweiten Befestigungspunkt hat, wird der (lange) 6mm
Stehbolzen am anderen Platinenende in der entsprechenden Bohrung an-
geschraubt. Die Anschlußdrähte der Diode D2 läßt man etwas länger
und montiert sie so, daß ihr Gehäuse das des Transistors berührt.
Sie wird dort mit einem Tropfen Sekundenkleber fixiert.
Die Platine wird in ein Schubert Weissblechgehäuse mit den Abmessun-
gen 75x11x30mm verwendet. Der Kühlkörper ist der Typ SK51/100 von
Fischer.
Bevor die Platine in das Gehäuse eingebaut werden kann, müssen die
BNC-Buchsen montiert und die Durchführungskondensatoren einglötet
werden. Die Kontermuttern der BNC-Buchsen sollten sehr fest angezo-
gen werden, damit sich die Buchse später nicht losdreht.
Danach wird das Gehäuse zusammengelötet. Dazu steckt man die beiden
Seitenteile und einen Deckel zusamen und lötet mit einem kräftigen
Lötkolben die Stossstellen der Seiteneile von innen zusammen. Die
Reihenfolge, wie die bestückte Platine in das Gehäuse eingebaut wird
findet man in Bild 4. Man muss darauf achten , dass die Leiterplatte
auf den Ausklinkungen der Gehäusewand aufliegt, damit der Abstand
zum Kühlkörer stimmt. Der PA-Transistor muß direkt auf dem Kühlkör-
per aufliegen, Daher ist im unteren Deckel eine 22mm Bohrung ange-
bracht. Deckel Kühlkörper und Gehäuse werden mit 8mm langen M3
Schrauben zusammengeschraubt.
Der letzte Schritt ist der Einbau der 6-Loch Ferroxcube-Drossel zwi-
schen dem +12V-Anschluß der Platine und des PTT Drahtes von Pin 4
zum jeweiligen Durchführungskondensator. Will man Betrieb mit der
HF-Vox machen, so lötet man noch zwischen Pin 6 und Pin 7 einen Ver-
bindungsdraht.
Abgleich
Zum Abgleich werden benötigt :
? 50 MHz Signalquelle z.B. Grid-Dip Meter,
? 28MHz oder 144 MHz Steuersender und Empfänger (KW- oder 2m-
Transceiver),
? Wattmeter oder SWR-Meter mit Dummyload,
? Frequenzzähler (min. 100 MHz, 20mV Empf.),
? Volt- und Amperemeter
Bevor der Transverter abgelichen werden kann, muss er in das Weiss-
blechgehäuse eingebaut werden. Im offenen Zustand arbeitet die Pla-
tine unstabil. Achtung, der Sender darf niemals ohne Kühlkörper be-
trieben werden! Der Endstufentransistor geht schon nach Sekunden
durch Überhitzung kaputt.
Zuerst wird die Betriebsspannung (12 Volt) angelegt, die Stromauf-
nahme muß zwischen 20 und 30mA liegen. Legt man den Pin 4 (PTT) auf
Masse muß sie auf ca. 180mA steigen, dabei muß an der Anode von D2
eine Spannung 0.65 ... 0.75 Volt anliegen und das Relais muss
"klack" machen.
Oszillator :
Der Frequenzzähler wird mit dem Emitteranschluss von T8 verbunden.
Man dreht den Kern von L11 solange in den Spulenkörper bis die Fre-
quenz 94MHz ñ1kHz beträgt. Bei der 10m-Version schwingt der Quarz
auf 22MHz. Sollte die Frequenz nicht genau stimmen, kann man sie
durch Änderung von C13 auf den exakten Wert ziehen.
Empfänger :
Die Signalquelle wird auf 50.250 MHz eingestellt und an die Anten-
nenbuchse angeschlossen (Ausgangsspannung ca. 1mV, evtl. Dämpfungs-
glied dazwischen schalten ). Einen Empfänger mit 28.250 MHz oder
144.250MHz schließt man an die TRX-Buchse an. Mit C2, C5, C26 und
C27 wird nun wechselseitig auf maximale S-Meteranzeige des Empfän-
gers abgeglichen. Mit diesem Abgleich werden die ersten 500kHz des
6m-Bandes überdeckt. Ein Abgleich über die vollen 2MHz (50 ... 52
MHz) ist mit einem Wobbelsender möglich.
Sender :
An die TRX-Buchse wird der Steuersender angeschlossen, an die Anten-
nenbuchse kommt das Wattmeter und die Dummyload. R22 wird auf
Rechtsanschlag gedreht. Der Transceiver wird auf 28,250 MHz oder
144.250 MHz und auf eine Leistung von ca. 1Watt eingestellt. Der
PTT-Pin wird auf Masse gelegt. Nun wird mit C28, C29 und C23 die
Ausgangsleistung optimiert. Achtung, die Peeks von C28 und C29 sind
sehr scharf , daher langsam drehen!
Bei voller Steuerleistung wird die Ausgangleistung mit C23 noch mal
auf Maximum eingestellt. Dann wird R22 so lange zurückgedreht (nach
rechts), bis die Ausgangsleistung 6 Watt beträgt. Der Strom sollte
dabei 1.5 A nicht überschreiten.
Der Sender arbeitet stabil bei einem SWR < 4 und einer Ausgangslei-
stung von <= 6 Watt. Bei höherer Leistung und gleichzeitig schlech-
terem SWR, insbesondere Leerlauf oder Kurzschluß am Ausgang, kann
der PA-Transistor Schaden nehmen. Zumindest werden aber die Werte
für die Ober- und Nebenwellenunterdrückung nicht mehr eingehalten.
Schlussbemerkung
Die hier veröffentlichte Schaltung darf von jedermann zur privaten
Nutzung nachgebaut werden. Jede kommerzielle Verwertung, auch von
Teilen der Schaltung, bedarf der Genehmigung des Autors. Für Schä-
den, die aus der Nutzung oder dem Nachbau der hier veröffentlichten
Schaltung entstehen, übernimmt der Autor keine Haftung.
Die Schaltung erfüllt bei sachgerechtem Aufbau alle Anforderungen
der europäischen Bestimmungen für Amateurfunkgeräte ETS 300-684 so-
wie der EMV-Norm EN 55022, soweit sie hier anwendbar sind. Jedoch
ist das Gerät nicht behördlich nach einer dieser Vorschriften zerti-
fiziert.
Fragen bitte per E-Mail an df2fq@amsat.org oder per Packet Radio an
DF2FQ@DB0PV. Bausätze können bei Interesse aufgelegt werden.
Holger Eckardt, Kirchstockacherstr. 33, 85662 Hohenbrunn
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