Forum: HF, Funk und Felder Sender, wie modulieren?


von Tom R. (tt_r)


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Hallo,

im Anhang habe ich den Schaltplan für einen Kurzwellensender.
Die Idee der Schaltung ist nicht von mir, habe ich aus dem Internet 
"zusammengesucht"...

Meine Fragen:

1) Ich würde den Sender gerne noch mit AM modulieren, wie ist das am 
einfachsten zu machen?

2) Was gibt es sonst noch so zu beachten?

Natürlich achte ich auf die Gesetze, ich werde den Sender dann nur an 
einem Dummyload betreiben, auch habe ich Zugang zu einem 
Spektrumanalyser (bei nem Kumpel)...

Über Tipps würde ich mich freuen.

Gruß
Tom

von Stefan02 (Gast)


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Hi,

Wenn du eh nur einen Dummyload anschliessen willst, frage ich mich, 
wofür du 100mW brauchst. Du könntest den PNP transistor nehmen, und vor 
den NPN schalten und den BF199 dann im Kollektor modulieren. Hast du 
noch mehr Teile zur Verfügung, oder nur die gekauft, die im Plan sind? 
Wenn du einen einfachen AM Sender bauen willst, würde ich folgende 
Schaltung bauen (geht relativ sicher)

Transistoren BC548 1x BC 558 1x
Widerstände 2x 1k 2x 47k 1/4W 1x
Kondensatoren 2x 1nF 2x100nF

So, den BC558 lötest du mit dem emmitter auf + Zwischen Basis und 
Kollektor des BC558 dann 47k. Von Kollektor des BC558 auf Kollektor des 
BC548 dann der 1k. Vom Quarz osc. Ausgang auf Basis des BC548 1nF. Der 
2. 1nF am Kollektor des BC548 (Hf Ausgang). Einen 100nF vom Kollektor 
des BC558 auf Masse (Minus). Dann noch den 2. 100nF und 1k "in Reihe" 
schalten und beim BC558 auf Basis (das ist dann dein NF Eingang)[Die 
Masse von der Audioquelle solltest du dann aber auf + anschliessen]. 
Diese Schaltung macht zwar keine 100mW Reicht aber für nen einfachen 
Sender. Wenn du umbedingt "deinen" Sender modulieren willst kannst du 
zwischen dem + Pol deiner Batterie und dem + Pol des Senders einen 
Modulationstrafo (Reichelt "NFU 1:4) schalten mit der ":4" Seite auf 
zwischen die 12V anschlüsse und auf der "1" Seite dann das Tonsignal 
(Allerdings brauchst du dann einen kleinen Verstärker Ausgang vom MP3 
Player dürfte zu leise sein). Es gäbe noch ettliche andere Methoden das 
zu modulieren, nur lohnt sich für einen "Prüfsender am Dummyload" jetzt 
nicht das zu erläutern :P Solltest du einen "Antennen dummyload" aka 2m 
Draht anschliessen wollen brauchst du noch einen Pi Filter oder 
wenigstens eine Ladespule sonst hast´ nur Oberwellen und keine 
Reichweite.

PS: Du kannst auch den Quarzoszillator direckt mit nur 1nem Transistor 
schon modulieren, ist zwar nicht umbedingt die "Feine Art" bringt dir 
aber in der Praxis auch schon ein paar mW Leistung und passablen Klang. 
Dazu einfach 1 Transistor als Klasse A amp vor den Oszillator schalten, 
und mit Poti (Zwischen B und C) den Arbeitspunkt so einstellen, das der 
Oszillator ca 3-4V bekommt (funktioniert auch mit so wenig Spannung). 
Dann einfach an Basis "wie gewohnt" über Koppel C die Musik einspielen. 
Schaltung: Transistor BC548B zwischen B und C ein 100k Poti Emmitter auf 
Minus Kollektor auf Minus vom Quarz Oszillator. An Basis ein 1µF Elko 
oder Folienkondensator (Plus des Kondensators im Falle eines Elkos) auf 
Basis. Das ganze mit 6-9V versorgt wobei am Anfang das Poti so 
eingestellt wird, das der höchste Widerstand vorhanden ist. Dann einfach 
mit DMM parallel zum Quarz Oszillator so lange am Poti drehen bis 
irgentwas zwischen 3 und 4V eingestellt ist - Musik am Elko Einspeißen 
(Minus vom Elko = "E" Masse der Schaltung = Masse der Audioquelle) - 
fertig. Hier sollten dann auch Discman Signale laut genug sein.

MFG: Stefan

von Tom R. (tt_r)


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OK, cool werd ich mal mit einem NF-Übertrager versuchen.

Ein Pi-Filter... Da kenne ich mich leider garnicht aus.
Welchen Widerstand brauch in denn am Ein- und Ausgang?

von Tom R. (tt_r)


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Muss der NF-Übertrager in die Plus Leitung vom gesamten Sender, oder nur 
zur Endstufe?

von Klaus D. (kolisson)


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Endstufe !

von Tom R. (tt_r)


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Hallo,

so, jetzt habe ich mich im Rothammel über Pi-Filter informiert.
Passt das so, wie ich es im Schaltplan eingezeichnet habe?
Die Berechnung der Werte von C2, L2 und C3 stellen für mich kein Problem 
dar, wenn ich die erforderliche Filtereingangsimpedanz Z1 wissen würde.
Welchen Wert brauche ich da?
Die Filterausgangsimpedanz (Z2) ist ja 50 Ohm (ich verwende RG58, das 
hat ja 50 Ohm)

Dann noch eine Frage:
Wäre es gut, wenn ich direkt hinter den Quarzoszillator am Ausgang noch 
einen Kondensator (3,3n ?) setze?

Gruß
Tom

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Was für ein Quarzoszillator ist das denn?

Wenn das ein Standardteil für die Digitaltechnik ist, dann erzeugt
der eine Rechteckschwingung, und das Teil wird zu einem schönen
"Frequenzbesen".

von Tom R. (tt_r)


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Ok, dann baue ich einen Quarzoszillator mit einem Transistor.

Fehlt mir nur noch die Filtereingangsimpedanz.
Die hängt ja von meiner gewünschten Ausgangsleistung (=100mW) ab.
Aber wie berechne ich die?

Danke schonmal für die Hilfe.

Gruß
Tom

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Tom R. schrieb:
> Aber wie berechne ich die?

Kann man nur mit einer Simulation anhand eines Transistormodells
des Herstellers versuchen.

Einfacher ist es, das bei nicht allzu hoher Ansteuerleistung
auszuprobieren, bis sich am 50-Ω-Ausgang maximale Leistung ergibt.

von Ralph B. (rberres)


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Jörg Wunsch schrieb:
> Einfacher ist es, das bei nicht allzu hoher Ansteuerleistung
>
> auszuprobieren, bis sich am 50-Ω-Ausgang maximale Leistung ergibt.

Das ist richtig das man erst bei mäßiger Aussteuerung auf maximale 
Anpassung einstellt, um den Transistor nicht zu gefährden, um überhaupt 
mal in die Nähe der richtigen Anpassung zu gelangen.

Aber danach muss man aber auf jeden Fall bei maximaler Leistung die 
Anpassung korrigieren. Sonst ist die Endstufe stark gefährdet, da man 
sonst in eine Stromanpassung rutscht.

Bei 1W Leistung ist das Übersetzungsverhältnis der Anpassung nämlich 
komplett eine andere als bei 10W Leistung.

Fazit die endgültige Anpassung muss immer bei maximal möglicher 
Leistung, also bei maximal möglicher Aussteuerung erfolgen.

Ralph Berres

von Tom R. (tt_r)


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Und welche Werte soll ich dann benutzen?
Es muss ja nicht perfekt sein, +/- 50mW macht mir nichts.... :-)


Gruß und Danke

Tom

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Tom R. schrieb:
> Und welche Werte soll ich dann benutzen?

Ausprobieren!

Das kann dir keiner wirklich voraussagen.  Du könntest probieren,
es zu simulieren (so du Modelle des Transistorherstellers hast),
aber mit Ausprobieren bist du schneller.

von Ralph B. (rberres)


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Tom R. schrieb:
> Die Berechnung der Werte von C2, L2 und C3 stellen für mich kein Problem
>
> dar, wenn ich die erforderliche Filtereingangsimpedanz Z1 wissen würde.
>
> Welchen Wert brauche ich da?

Stelle dir einfach vor du würdest den Transistor soweit aussteuern, das 
am Ausgang die HF Amplitude so groß ist, das sie von 0V bis zur 
Betriebsspannung reicht, ohne anzuecken. Dann kannst du den Strom 
berechnen, den du für eine bestimmte Ausgangsleistung brauchst. Daraus 
kannst du die Ausgangsimpedanz berechnen. Also im Prinziep genauso wie 
man ein NF Eintaktverstärker berechnet.

Allerdings verwendet man im Kollektorkreis des Endtransistors gerne eine 
Drossel, die mit der Emitter-Collektorkapazität bei der gewünschten 
Frequenz in Resonanz ist. Man hat dann den kapazitiven Blindanteil des 
Transistors kompensiert, und derAusgang des Transistors arbeitet 
tatsächlich nur noch gegen das Collinsfilter als Arbeistwiderstand.
Ansonsten würde zusätzlich Leistung im Collektorwiderstand verbraten.

Bedenke aber wenn du Kollektormodulation machst, schwankt deine 
Betriebsspannung zwischen 0V und 2*UB. Den Ausgangskreis musst du dann 
bei 2*UB abgleichen, wobei du gegenüber der unmodulierten Trägerleistung 
auch die 4fache Spitzenleistung hast. Bei 100% AM Modúlation ist das nun 
mal so.



Ralph Berres

von Tom R. (tt_r)


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Ok,

jetzt habe ich das so abgeschätzt und gehe von einer 
Filtereingangsimpedanz von 720 Ohm aus.

(Also: Z1 = 720 [Ohm])

Z2 = 50 [Ohm]
f = 12 [MHz]

Dann habe ich die Formeln aus dem Rothammel angewendet und komme auf 
folgende Ergebnisse:

C2 = 232 [pF]
C3 = 880 [pF]
L2 = 780 [nH]

Damit werde ich es einfach mal versuchen.

Ich berichte dann.

Gruß
Tom

PS: Bei diesen Frequenzen kann ich das doch auf einem Steckbrett testen 
!?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Tom R. schrieb:
> Bei diesen Frequenzen kann ich das doch auf einem Steckbrett testen
> !?

Steckbrett ist immer Mist. ;-)

OK, für 50 Hz ist es noch brauchbar …

von Tom R. (tt_r)


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So, jetzt geht es weiter, habe endlich Ferien.

Habe die Schaltung auf einer Platine aufgebaut, jedoch den Oszillator 
mit einem Transistor realisiert.

Zwei Probleme habe:

1) Die Modulation. Ich habe einen 1:4 NF-Übertrager in die 
Stromversorungen des Endtransistors eingebaut. Daran habe ich meinen PC 
angeschlossen.
Die Lautstärke ist top - bei halber Lautstärke am PC ist die Modulation 
am besten.
Nur leider ist die Tonqualität sehr schlecht, es rauscht und zischt... 
:-(
Vorallem beim Bass, Höhen kommen wunderbar raus.


2)
Das mit dem Pi-Filter. Ich habe am Ausgang des Sender mein Diamond 
SX-200 angeschlossen und der Zeiger bewegt sich nur minimal :-( Das war 
ohne Filter.
Dann habe ich mit einem Pi-Filter experimentiert, da schaffe ich es aber 
nicht, den Zeiger überhaubt zu bewegen :-(
Gibts denn praxistaugliche "Richtwerte" für 12MHz?


Über Tipps würde ich mich sehr freuen!

Gruß
Tom

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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> Nur leider ist die Tonqualität sehr schlecht, es rauscht und zischt...

Das ist nun mal so bei AM.
Und durch den Uebertrager werden die Hoehen besser moduliert als die 
Baesse!


> nicht, den Zeiger überhaubt zu bewegen :-(

a, was hast Du erwartet....der SX-200 ist ab 1W Sendeleistung geeignet 
(lt. Datenblatt).....  Du arbeitest hier im Milliwatbereich!

Und ohne Filter hats eben leicht ausgeschlagen, weil da nicht nur die 
12MHz sondern jede Menge Mist noch mit rauskommt und bei hoeheren 
Frequenzen das SX-200 auch empfindlicher ist.
Du brauchst also kein Stehwellenmessgeraet sondern ein HF-Millivoltmeter 
oder eine HF-Tastspitze.

Gruss

Michael

von Tom R. (tt_r)


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OK, danke für die Antwort.
Ja, das habe ich mir schon gedacht.
Heute Abend treffe ich mich mit einem Kumpel der einen Spektrumanalyser 
+ Dummyload mit Messausgang hat, dann wissen wir mehr :-)

Gruß
Tom

von Tom R. (tt_r)


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So,

Das Problem mit der Modulation habe ich gelöst - einfach einen 220nF 
Folienkondensator parallen zum Trafo (Sekundärseitig).

Ich bin grad bei meinem Kumpel am Spektrumanalyser.
Ist immer ein größeres Ding, mein Kumpel hat zwar einen 
Spektrumanalyser, Oszi, Dummyload, Antennentester, Modulationstest, aber 
keinen Lötkolben/Lötzinn :-( - Das muss ich dann mitbringen...

Tja und nun ist es eben so, dass wir es nicht schaffen, mit Filter mehr 
Leistung auf der Grundwelle zu bekommen, als ohne Filter.
Wir bauen das Filter also ein und es dämpft alles gleich arg 
(Oberwellen, wie auch Grundwellen)

Diese Werte habe wir verwendet:

C2: 232 pF
L2: 780 nH
C3: 880 pF

Ich habe das auch mit RFsim99 simuliert, sieht da so aus: (im Anhang)

Gruß
Tom

von Ralph B. (rberres)


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Tom R. schrieb:
> Tja und nun ist es eben so, dass wir es nicht schaffen, mit Filter mehr
>
> Leistung auf der Grundwelle zu bekommen, als ohne Filter.

Das ist auch zum verzweifeln.

Bitte erwarte nicht, das das Filter dir die Oberwellen in Grundwelle 
umwandelt. Es dämpft die unerwünschte Produkte nur, bzw reflektiert sie 
dir wieder zur Endstufe zurück, welche sie dann in Wärme umwandelt.

Was die Grundwelle betrifft, Hinter dem Filter kann grundsätzlich nicht 
mehr Leistung rauskommen, als man vorne rein gibt.

Wenn du eine Dämpfung von 0,5-1db erreicht hast, solltest du schon 
zufrieden sein.

Aber ich vermute das dein Problem woanders liegt.

Ich vermute , da du mit dem Filter ja die Ausgangsimpedanz deines 
Verstärkers auch an die 50 Ohm Last anpassen willst, das das 
Übersetzungsverhältnis des Collinsfilters nicht passt. Mache die beiden 
Cs mal als Trimmkondensator, und trimme sie wechselseitig auf maximalen 
Output. Solltest du mit einer der Trimmer am Poller hängen, must du 
eventuell die Spule ändern.

Ralph Berres

von Stefan02 (Gast)


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Wie erwähnt ists normal das hinter dem Filter weniger Leistung 
rauskommt, man sollte hier auch unterscheiden zwischen einem reinen 
Oberwellenfilter, und einem Pi Filter. Der Oberwellenfilter hat die 
Aufgabe, eben die Oberwellen (z.B. bei deinem 12Mhz Quarz 24,32...Mhz) 
rauszufiltern, während man einen Pi Filter idr. hernimmt, um einfach 
eine (idr verkürzte) Antenne an den Sender anzupassen (Achtung basiert 
nur auf meinem "Praxiswissen" nicht auf irgentwelchen Theorie Büchern). 
Ich würde an deiner Stelle mal versuchen, einen anderen Oberwellenfilter 
einzubauen, nimm mal eine größere Spule so ab 1,5µH und 2 gleiche 
Kondensatoren. Das dürfte zwar auch ordentlich Leistung verbrauchen, 
aber du siehst ja dann an deinem Spektrum Analysator ob die Oberwellen 
gedämpft werden. Wie auch jmd anders schon erwähnte, kann das Messgerät 
selbst auch den Filter beeinflussen, löte doch testweise mal einen recht 
kleinen Kondensator (5-10pF) zwischen das Messgerät und den Ausgang 
deines Senders...

von Tom R. (tt_r)


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Hallo,

danke für die Antworten.

Ich habe das jetzt so verstanden, dass ich mit dem Pi-Filter der 
Endstufe mehr Leistung entlocken kann... ?

Tom

von Stefan02 (Gast)


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Genereller Nachtrag zu deinem Sender...

Vorerst, weder der Pi noch Oberwellenfilter wird "mehr Leistung" aus 
deiner Endstufe raus holen, beide Filter sorgen ledeglich für ein 
"reineres" Ausgangssignal bzw. für eine bessre Anpassung der Antenne an 
die Endstufe (SWR).

Ich habe zuerst die Schaltung falsch gelesen, ich ging immer davon aus, 
das du standardmäsig auf 1Mhz senden willst, aber dann las ich erst 
12Mhz. Normalerweise liefern solche Oszillatoren von sich aus schon 
einige mW (schätze mal 25-40mW dürften das schon sein) womit der 1. 
Transistor (meiner Meinung nach) überflüssig ist, du könntest mal 
versuchen vom Quarz Oszillator über einen 220pF Koppel C direckt auf die 
Endstufe zu gehen - die Leistung sollte dennoch bei ca 100mW bleiben.

von Ralph B. (rberres)


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Tom R. schrieb:
> Ich habe das jetzt so verstanden, dass ich mit dem Pi-Filter der
>
> Endstufe mehr Leistung entlocken kann... ?

Die maximale Leistung bekommst du dann an die Antenne, wenn die Antenne 
die gleiche Impedanz hat wie der Ausgang deiner Endstufe.
Nur wenn RI = RA ist , haben wir Leistungsanpassung.

Und genau das ist die Aufgabe eines Collinsfilter. Er soll die Impedanz 
der Antenne auf die Ausgangsimpedanz deiner Endstufe transformieren, um 
Leistungsanpassung zu bekommen. Das das Collinsfilter nebenbei als 
Tiefpass wirkt, und dabei noch Oberwellen unterdrückt, ist ein 
willkommenes Extra.

Ralph Berres

von Tom R. (tt_r)


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Ich hatte das jetzt so verstanden:

Ein Beispiel:

Die Endstufe macht 1 Watt an 50 Ohm.
Der Endtransistor verträgt aber auch 5 Watt.
Die Betreibsspannung soll gleich bleiben.

Wenn man nun ein Pi-Filter zwischen Endstufe und Last schaltet, das eine 
Filtereingangsimpedanz von 25 Ohm und eine Filterausgangsimpedanz von 50 
Ohm hat, bekommt man nach der Formel
1
 P = U² / R
2 Watt heraus...

Aber stimmt das denn nun?

Gruß
Tom

von Ralph B. (rberres)


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Wenn die Endstufe in deinem Beispiel an 25 Ohm 2 Watt abgibt, dann hast 
du Recht.

Das Collinsfilter transformiert dann die 25Ohm Impedanz des Senders auf 
die 50 Ohm der Last.

Früher bei den KW Röhrenendstufen hat man eher runtertransformieren 
müssen, weil Röhren in der Regel mit hohen Spannungen und relativ 
niedrigen Strömen arbeiten.

Es gibt aber auch der umgekehrte Fall. Windom Antennen haben einen 
relativ hohen Fußpunktwiderstand. Oft so um 800 Ohm oder höher. Hier 
benutzt man auch ein Collinsfilter, um diese an die 50 Ohm des Senders 
anzupassen.

In CBfunkkreisen hat man zu einen Collinsfilter auch oft Matchbox 
genannt.

Ralph Berres

von Tom R. (tt_r)


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Hallo,

danke für die Antworten, ich habe es jetzt geschafft, dass der Sender 
100mW liefert und die 1. Oberwelle mit 35dB unterdrückt wird.
Der Tipp mit den Trimmmern hats dann gebracht.

Außerdem habe ich noch ein Programm geschrieben, zur Berechnung eines 
Pi-Filters. (Screenshot im Anhang). Das Programm verwendet nicht die 
Näherungsformel, sondern die "komplizierte" aus dem Rothammel Seite 136 
bis 137.

Gruß
Tom

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