Hallo liebe Elektronikfreunde,
gibt es eine Möglichkeit den Oszillator eines UKW-Senders
temperaturunabhängig zu machen (bei ca 100MHz, max. Abweichung<0,1MHz
also unter 0,1% und das Ganze für Temperatureänderungen von ca. 20°C).
Die Frequenz soll noch regelbar sein, weshalb ein Quarzoszillator wohl
wegfällt (oder doch nicht?).
Der Hintergrund ist ich habe einen kleinen Sender gebaut,
(http://kulturserver-berlin.de/home/piradio/bilder/senderbausatz_usb.pdf)
der - natürlich so verändert dass es die max. Sendeleistung nicht
überschreitet ;) - mehrere Leute in ein paar Metern Entfernung mit Musik
beglücken soll. Das ganze passiert draußen weshalb sich die Temperatur
und scheinbar damit auch die Sendefrequenz geändert hat.
Ich konnte leider auch nach langem Suchen nichts passendes finden. Für
Anregungen wäre ich sehr dankbar.
Zu diesem Zweck gibt fertige FM-Transmitter zu kaufen. Die auf 50nW
begrenzte (offiziell erlaubte) Ausgangsleitung lässt sich mittels
anbringen einer besseren Antenne und/oder überbrücken einer
Ausgangsdämpfung (Widerstand) auf enige mW steigern, so dass ca.
100m..300m Reichweite erreicht werden können.
Die einfachste Methode mit der Schaltung die Du da hast ist, sie stabil
auf eine bestimmte Temperatur zu heizen. Z.B. 45 Grad. Etwas Isolieren
und gut ist.
Christian schrieb:> gebaut,
Abgesehen von rechtlichen (BNA)Problemen:
Mit dieser Schaltung wird es nie stabil. Grund TK der Bauteile und
Verstimmung durch direkt angeschlossene Antenne.
Kauf lieber ein paar fertige Outdoor-Funk-Stereo-Lautsprecher.
Christian schrieb:> Der Hintergrund ist ich habe einen kleinen Sender gebaut,>> (http://kulturserver-berlin.de/home/piradio/bilder/...)
Au waia
j. c. schrieb:> Die einfachste Methode mit der Schaltung die Du da hast ist, sie stabil>> auf eine bestimmte Temperatur zu heizen. Z.B. 45 Grad. Etwas Isolieren>> und gut ist.
Auch dann wird diese Krücke nicht Frequenzstabil.
Ralph Berres
Also natürlich gibt es Methoden um einen Oszillator frequenzstabil zu
bekommen. Nur ,um das zu bewekstelligen mußt du mehr Geld ausgeben als
ein legaler FM Transmitter kostet. Zb. ist ein extra geschliffener Quarz
nicht billig.Möchtest du noch variabel sein brauchst davon mehr als nur
einen.Ziehen ginge noch aber dann wird das schon wieder instabil weil
Ziehspulen und Trimmer halt auch einen Temperaturgang haben. Könnte es
sein ,dass dein Endprodukt gar nicht soooo legal gedacht ist von der
Sendeleistung her?
Mit einem reinen Quarzoszillator bekommt man kein WFM moduliert.
Die korrekte Lösung wurde ja oben schon genannt: Quarz-Mutteroszillator
und PLL. Gibt's auch fertig als Bausatz (mitsamt Stereo-Encoder),
aber ist halt nicht mit 10 Bauteilen auf eine Minimalplatine
gefummelt.
Wenn du schon unbedingt rein analog bleiben willst, dann schaue dir mal
an wie in den 70ger Jahren Amateurfunk UKW Transceiver aufgebaut sind.
z.B. TS700 von Kenwood.
Da sitzt ein VFO der von 8-9MHz schwingt. Der wird dann hochgemischt.
Aber der VFO hat es in sich, was die Temperaturkompensation des
Schwingkreises betrifft. Dafür läuft er aber auch nur ca 1Khz/ Stunde.
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Aber der VFO hat es in sich, was die Temperaturkompensation des> Schwingkreises betrifft. Dafür läuft er aber auch nur ca 1Khz/ Stunde
Glaube nicht ,dass sich der TE diese Arbeit antut.Das ist schon viel
Aufwand .Ohne genauen Temperaturschrank und Erfahrung wird das
nix.Und...für ein Einzelstück ist das nur was für ganz begeisterte VFO
bauer.Ob man die Bauteile zum Kompensieren heute überhaupt noch bekommt
ist eine andere Frage.Heute muß man bei einem Trimmer C schon weiß Gott
wo schauen um etwas über TK zu erfahren.Nee,die Zeiten sind vorbei.
Ralph Berres schrieb:> Wenn du schon unbedingt rein analog bleiben willst, dann schaue dir mal> an wie in den 70ger Jahren Amateurfunk UKW Transceiver aufgebaut sind.> z.B. TS700 von Kenwood.>> Da sitzt ein VFO der von 8-9MHz schwingt. Der wird dann hochgemischt.
Dieses Konzept der Frequenzaufbereitung eignet sich gut für
Schmalband-Frequenzmodulation (NBFM) mit geringem Frequenzhub, jedoch
weniger für Breitband-FM im UKW-Bereich, mit der TO seine Nachbarschaft
versorgen möchte.
Hier eine preisgünstge Alternative für einen frequenzstabilen
UKW-Transmitter:
http://www.pollin.de/shop/dt/MzI5NDkzOTk-/HiFi_Car_HiFi_Video_TV/Car_HiFi/Zubehoer/UKW_Funkuebertragungs_Set_Wireless_FM_Stereo_.html
Die Sender-Ausgangsleistung dürfte sich auch in einem Bereich bewegen,
den die Bundesnetzagentur toleriert. Für Experimentierzwecke könnte man
einen Leistungsverstärker dahinterschalten, dessen Ausgang dann aber an
einem Dummy Load (künstliche Antenne) hängen muss.
Als Leistungsverstärker kann man beispielsweise diesen Senderstreifen
nutzen, der aus einem Handfunksprechgerät stammt, das im Frequenzbereich
100-106MHz arbeitete:
http://www.ebay.de/itm/Teleport-6-Senderbaugruppe-/380181414403?pt=NATO_Shop&hash=item5884940203
Echte Profiqualität! Der Neupreis des Funkgerätes TELEPORT VI betrug
damals etwa 2.800DM (ca. 1.400€.)
Vielen Dank für die zum Teil sehr ausführlichen Antworten.
Hier noch ein paar Gedanke dazu:
-PLL war genau ein Stichwort das ich gesucht habe. Danke :)
-Einen kleinen Sender zu kaufen und zu modifizieren ist auf jeden Fall
eine gute und einfache Lösung. Aber selber Basteln und dabei etwas
lernen macht halt auch Spaß.
-Das mit dem Isolieren und heizen stell ich mir problematisch vor, weil
es ja klein und leicht sein soll und die Batterie dann doch schnell leer
gesaugt ist. Außerdem braucht das ja auch noch eine Temperaturregelung.
@Ralph: ich denke schon dass diese Lösung funktioniert da diese
Schaltung bei mir in der Wohnung - obwohl vom Urheber als
Spielzeugsender ausgeschrieben - stabil ist und einen sehr klaren Klang
liefert.
- "Outdoor-Funk-Stereo-Lautsprecher" würden den Zweck verfehlen, da
jeder das Signal über sein eigenes tragbares Radio (z.B. Handy)
empfangen können soll und dann per Kopfhörer hört und dazu tanzt ;). Das
Ganze nennt sich Silent Disco. Das sind also wirklich nur wenige Meter
die überbrückt werden sollen.
-Mit "Igitt" und "Au waia" kann ich leider nicht viel anfangen. Ich
nehme mal aus dem anderen Post, dass es um die Modulation per "Reaktanz
des Oszillators" statt per Kapazitätsdiode geht(?). Wo genau sind hier
die Nachteile?
Christian schrieb:> Aber selber Basteln und dabei etwas> lernen macht halt auch Spaß.
Soweit, so gut. Haben wir ja (fast) alle mal gemacht, ist völlig in
Ordnung, man lernt was dabei. (Du hast ja auch schon was gelernt:
dass bei so etwas simplem Oszillator die Temperaturstabilität sche***e
ist.)
> Das sind also wirklich nur wenige Meter> die überbrückt werden sollen.
Naja, die zugelassenen 50 nW genügen dafür nicht mehr ganz, aber 150
mW, mit denen man bei freier Sicht 10 km weit kommt, müssen es deshalb
auch nicht sein.
> Ich> nehme mal aus dem anderen Post, dass es um die Modulation per "Reaktanz> des Oszillators" statt per Kapazitätsdiode geht(?). Wo genau sind hier> die Nachteile?
Der Compilerbauer würde sagen: "Was rauskommt, ist undefiniertes
Verhalten". Es ist ein Mischmasch aus FM und AM, also alles andere
als ein stabiles Signal. Der tatsächliche Frequenzhub ist nicht
definierbar, du hast also nicht die leiseste Idee, wieviel Bandbreite
dein Signal wirklich belegt. AM willst du ohnehin eigentlich gar
nicht haben.
Und das alles nur, weil man zu geizig ist, dem Schwingkreis wenigstens
eine Kapazitätsdiode für die Modulation zu spendieren.
> -Mit "Igitt" und "Au waia" kann ich leider nicht viel anfangen.
Eine Schaltung, bei der der frequenzbestimmende Schwingkreis zugleich
noch Auskoppelkreis und Antennenanpassung spielen soll, ist selbst für
den Basteltisch Großer Mift[TM]. Das merkt man eigentlich bereits bei
den ersten Experimenten: handempfindlich wie Sau.
Schlimmer aber: ein solch simpler Sender benötigt zumindest eine
minimale Filterung am Ausgang, um die Oberwellen auszusieben.
Normalerweise würde man den Sender daher zweistufig machen und dem
eigentlichen Oszillator eine Pufferstufe nachsetzen. Diese wiederum
besitzt dann entweder einen nachgesetzten Tiefpass zum Unterdrücken
der Oberwellen, oder wenigstens einen abgestimmten Schwingkreis im
Ausgangskreis, aus dem man dann niederohmig (um den Schwingkreis nicht
zu stark zu bedämpfen), also an einer Anzapfung der Spule, die Antenne
auskoppelt.
Aber was soll das Geschwafel, das Ding ist ja schnell aufgebaut. Ich
habe mir die Platine aus deinem PDF mal geätzt. BF246 hatte ich
gerade nicht da, ich habe zwei alte russische КП303Е in der
Bastelkiste gefunden. Sollten grob vergleichbar sein. Eine (zu)
kurze Antenne dran, und dann mal mit dem Spektrumanalysator gemessen.
Positiv: der Ausgangspegel liegt zwar schon deutlich höher als die
zugelassenen 50 nW, aber bei weitem nicht bei 150 mW. ;-)
Die Schaltung nimmt bei mir bei einer Versorgungsspannung von 4,7 V
(dürfte ein typischer Wert für USB sein) etwa 4,5 mA auf (*), das
macht also 21 mW. Mehr als das kann sie also schon mal gar nicht
abstrahlen. :) Ich empfange in 0,5 m Abstand am Spekki so um die
-30 dBm (1 µW), was in der gleichen Größenordnung liegt wie die
Signale der stärksten empfangenen Rundfunksender. (Meine
Empfangsantenne ist allerdings erst ab 400 MHz wirklich brauchbar,
aber bezüglich des relativen Abstandes zu den anderen Rundfunksendern
spielt das keine große Rolle.)
(*) Ohne die LED natürlich, die habe ich nicht erst bestückt.
Aber jetzt kommt der Hammer, und den habe ich mal in Bildern
festgehalten, damit du weißt, warum wir hier "Igitt" und "Au weia"
rufen. Das erste Bild zeigt das empfangene Spektrum von 0 bis 1 GHz
ohne den Generator. Bei 100 MHz sind gut die Signale der
Rundfunksender im VHF-Band 2 zu sehen, bei 530 und 600 MHz sind
vermutlich DVB-T-Signale, oberhalb 900 MHz dann offenbar GSM. (Wie
gesagt, die Antenne ist ab 400 MHz spezifiziert, insofern sind die
Rundfunksender tatsächlich in der Feldstärke etwas höher als hier zu
sehen. Ich habe leider keine Antenne da, die von 100 MHz bis 1 GHz
breitbandig empfangen kann.)
Beim zweiten Bild das gleiche Spektrum, nur diesmal den Generator
eingeschaltet. Es fällt auf, dass sein "Peak" im Bereich der
Rundfunksender nicht erkennbar ist, er erzeugt also etwa gleiche
Pegel. (Sein Signal kann man erst unterscheiden, wenn man den
Frequenzbereich deutlich einschränkt.) Aber: schau dir mal an, wie
viele Oberwellen das Ding rauswirft! Um das noch ein wenig mehr zu
verdeutlichen, habe ich im dritten Bild mal mit dem GIMP ein
Falschfarbenbild erzeugt, bei dem ich beide Fotos übereinander gelegt
habe und die Unterschiede durch eine Falschfarbe hervorgehoben sind
(die violetten Linien). Die letzte auf Anhieb (also ohne, dass man
erst groß die Bandbreite des Spekkis runtersetzen muss, um das
Rauschen zu reduzieren) aufzufindende Oberwelle liegt bei 1,2 GHz
(also jenseits der Fotos)!
Sowas willst du allen Ernstes mehr oder minder regulär betreiben?
Daher schrieb ich auch im oben zitierten Beitrag: als Experiment ist
das OK, man lernt was dabei. Aber danach gehört es wieder
geschlachtet, und dass jeder <zensiert>, der so einen Oszillator
zusammengefummelt hat, dann daraus auch noch eine "Bauanleitung"
zimmern zu müssen meint, das geht einem einfach über die Hutschnur.
Gut'Nacht.
Wow! Danke Jörg!
Das nenn ich mal ne Antwort. Oder vlt ein Schlusswort, denn damit ist
wohl eindeutig klar warum ihr was gegen diese Art von Schaltung habt.
Ich hätte nicht gedacht dass es so starke Oberwellen gibt und die bis
an/in den GHz Bereich gehen. Damit ist diese Frage mehr als ausführlich
beantwortet. :)
Boah ich finds immer noch krass wie viel Mühe du dir gemacht hast.
Dickes Dankeschön nochmal dafür!!!
Christian
Wenn du einen UKW Sender bauen willst, solltest du unbedingt das Projekt
in mehrere Stufen aufbauen.
STufe 1 der NF Verstärker.
Stufe 2 der möglichst Temperaturstabile Oszillator. Dieser sollte mit
einer
Kapazitätsdiode ( möglichst 2 in Antiseriellschaltung ) FM Moduliert
sein.
Das HF Signal sollte an einer niederohmigen Stelle am Schwingkreis, oder
noch besser am anderen Pin des Transistors ( z.B Collektorkreis gleich
Schwingkreis Emitterwiderstand HF Abgriff ) abgeriffen werden.
Die Rückopplung im Oszillator nur soweit anziehen, wie es zum sichern
anschwingen notwendig ist.
3. Dem Oszillator sollte unbedingt eine ( entkoppelnde) Verstärkerstufe
folgen.
4. Am Ausgang zur Antenne sollte ein Collinsfilter oder ein
Tshebysheffilter mindestens 3 Ordnung besser 5 oder höherer Ordnung
folgen, um die Oberwellen hinreichend zu unterdrücken. Auf eine
Einwandfreie Anpassung zwischen Ausgangsstufe und Antenne ist zu achten.
Professionell aufgebaute Sender gehen sogar noch einen Schritt weiter,
um die Sache Frequenzstabil zu halten.
Man kann hingehen und den Oszillator auf eine niedrige Frequenz
schwingen lassen, um diese erzeugte Frequenz dann mit
Vervielfacherstufen zu vervielfachen, bis die Endfrequenz erreicht wird.
Dann wird der Oszillator schon ein Stück stabiler.
Vorteil Eine wechselnde Ausgangsbelastung kann sich nicht auf die
Frequenzstabilität auswirken, auserdem wird der Modulationshub ebenfalls
vervielfacht.
Nachteil, man muss nach jeder Vervielfacherstufe höllig aufpassen, das
am Ausgang ein jeder Vervielfacherstufe die erzeugten Oberwellen ( auser
der gewünschten ) weggefiltert wird. Im Nichtbeachtungsfalle bekommt man
sonst am Ausgang einen ganzen Lattenzaun, welche nicht mal harmonisch
zur Ausgangsfrequenz sind, sondern harmonisch zur Oszillatorfrequenz
sind , also wesentlich dichter beieinander liegen.
Früher wie es noch kaum Möglichkeiten einer PLL kontrollierten Senders
gab,wurde das so gemacht.
Auf jedenfall sollte man beim Bau eines Senders Zugriff zu einen
Spektrumanalyzers bis in den Gigahertzbereich haben.
Ansonsten ist es ein Drahtseilakt, wo man sich nur aussuchen braucht, ob
man links oder nach rechts abstürtzt.
Um einen Sender zu bauen , brauht es einfach ein gesundes Maß an
Erfahrung und die nötige Messtechnik.
Du hast deine erste Erfahrung mit einen freischwingenden Oszillator
gemacht. Wenn du jetzt weiter machen willst, must du dich wohl oder übel
auch mit den notwendigen Vorraussetzungen vertraut machen, wenn du nicht
eines Tages unangenehme Bekanntschaft mit der Bundesnetzagentur machen
willst. Diese tritt übrigens in der Regel nur auf den Plan, wenn ihm
Beschwerden aus deiner Nachbarschaft, oder eines von dir gestörten
Funkdienstes vorliegen. Insbesonders kommerzielle Funkdienste könnten im
Schlimmsten Falle noch mit Schadenerstazforderungen kommen. Die Kosten
des Messeinsatzes der Bundesnetzagentur kommen auf jeden Fall auf dich
zu.
Vielleicht solltest du ( wenn du wirklich Interesse an Sendertechnik
hast ) dir mal überlegen, die Funkamateurlizens zu erwerben. Dann hast
du nämlich die Berechtigung innerhalb der zugewiesene Amateurfunkbändern
selbstgebaute Sender zu betreiben. Und das sogar bis 750 Watt
Ausgangsleistung. Rundfunkähnliche Aussendungen sind dabei aber nicht
erlaubt.
In diesem Sinne
Ralph Berres
Christian schrieb:> Ich hätte nicht gedacht dass es so starke Oberwellen gibt und die bis> an/in den GHz Bereich gehen.
Es hat auch meine Befürchtungen weit übertroffen, muss ich sagen.
Ich hätte gedacht, dass das nach der 3. Harmonischen irgendwo im
Nirvana verschwindet.
> Boah ich finds immer noch krass wie viel Mühe du dir gemacht hast.
Naja, zu der Zeit, als ich selbst solche Versuche gemacht habe, hatte
ich noch nicht die Messtechnik, die ich jetzt habe. ;-) Insofern war
es schon mal interessant zu sehen, was denn mit so einem Primitivling
wirklich passiert.
Alternativ zu Ralphs Konzeptvorschlag: einen der von Christoph
genannten ICs benutzen und damit was bauen. Beim einfachsten davon
muss man sogar die HF noch selbst zimmern ;) (hat einen freilaufenden
Oszillator), die beiden teureren haben eine PLL. Wenn man jetzt
gleich noch einen einfachen USB-Sound-IC mit auf die Platine packt,
dann hat man die Audioausgabe gleich noch mit dabei.
Jörg Wunsch schrieb:> Alternativ zu Ralphs Konzeptvorschlag: einen der von Christoph>> genannten ICs benutzen und damit was bauen.
Aber auch hier gilt: Einwandfreie Anpassung der Antenne an die
Ausgangsstufe und zwingend ein Tiefpassfilter höherer Ordnung zwischen
Ausgangsstufe und Antenne.
Sonst hat man auch hier einen Lattenzaun von Oberwellen.
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Aber auch hier gilt: Einwandfreie Anpassung der Antenne an die> Ausgangsstufe und zwingend ein Tiefpassfilter höherer Ordnung zwischen> Ausgangsstufe und Antenne.>> Sonst hat man auch hier einen Lattenzaun von Oberwellen.
Hast du mit solchen ICs schonmal experimentiert, Ralph?
Ich mein', früher hatte man selbst hinter eine Klasse-C-Endstufe
im Amateurfunk oft auch nur ein simples Collins-Filter dahinter.
Wäre sowieso mal die Rechts-(Norm-)lage interessant. Ich habe so
in Erinnerung, dass die diversen ETSI-ENs als Grenzwert für die
unerwünschten Aussendungen unterhalb 1 GHz 250 nW festlegen (oberhalb
1 GHz dann 1 µW). Das war bislang ein nahezu universeller Wert in
den Regelungen (bis hin zum Amateurfunk, nur dass man dort für
höhere Leistungen relative Grenzwerte als Alternative hat, weil diese
kleinen Werte sonst völlig unrealistisch wären).
Wenn man das nun aber auf die 87-108-MHz-Senderchen anwendet, würde
das ja bedeuten, dass sie mehr unerwünschte Aussendungen (250 nW)
als erwünschte (50 nW) emittieren dürfen. ;-)
Jörg Wunsch schrieb:> Hast du mit solchen ICs schonmal experimentiert, Ralph?
Habe ich ehrlichgesagt noch nicht. Aber auch in solche ICs stecken
Ausgangsstufen drin, die mehr oder weniger nichtlinear sind, so das man
Oberwellen eigentlich erwarten kann.
Jörg Wunsch schrieb:> Ich mein', früher hatte man selbst hinter eine Klasse-C-Endstufe>> im Amateurfunk oft auch nur ein simples Collins-Filter dahinter.
Bei KW wurden ja auch nur 40db Oberwellenabstand verlangt. Das war mit
einen Collinsfilter = Tiefpass dritter Ordnung auch gut zu erreichen.
Bei UKW werden aber 60db Oberwellenabstand und in den Rundfunkbänder und
Fernsehbänder 4*10exp-9 Watt maximale Störleistung verlangt. In den
Uralttransceiver TS700 und TS770 war schon ein Tiefpass 5ter Ordnung
drin, und trotzdem hatten sie die 60db nur knapp gepackt.
Auserdem heist es so schön nichtgriffig : Der Störleistungsabstand muss
dem Stand der Technik entsprechen.
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Bei UKW werden aber 60db Oberwellenabstand und in den Rundfunkbänder und> Fernsehbänder 4*10exp-9 Watt maximale Störleistung verlangt.
Diese unsinnige 4-nW-Regelung ist meines Wissens vom Tisch. Schau'
dir mal die Vfg. 33/2007 an, 60 dB oder 250 nW (bis 1 GHz, der jeweils
höhere Wert ist entscheidend).
Das ist zwar auf Afu bezogen, aber die absoluten Grenzwerte sind
identisch mit denen anderer ENs (EN 300220, EN 300440); seltsam,
EN 300328 wiederum hat diese sinnlose Limitierung dagegen.
Sinnlos deshalb, weil gerade Rundfunksender mit so heftigem Pegel
einfallen (s. o., 1 µW *Empfangs*leistung an einer nicht für den
Frequenzbereich geeigneten Antenne sind völlig die Regel), dass ein
Rundfunkempfänger selbst einen in wenigen 10 cm Abstand befindlichen
250-nW-Störer überhaupt nicht wahrnehmen wird.
> Auserdem heist es so schön nichtgriffig : Der Störleistungsabstand muss> dem Stand der Technik entsprechen.
Diese Wischiwaschi-Formulierung finde ich auch nirgends mehr. Scheint
mit den verbindlichen (und konkret messbaren) Regelungen der Vfg.
33/2007 in die ewigen Jagdgründe geschickt worden zu sein.
Manni schrieb:> Das hier ist super :)> Beitrag "[AVR] FM-Transmitter für 1,50EUR --> Ansteuerung?"
Ja, hatte ich auch gesucht, aber auf die Schnelle nicht gefunden.
Scheint aber noch nicht soweit runtergebrochen worden zu sein, dass
man sich einfach selbst seine Ansteueuerfirmware schreiben könnte,
oder? Außerdem kann man sicher wieder nirgends die Chips einzeln
kaufen, was es natürlich als Selbstbauprojekt (jenseits des "ich
kauf' mir so ein Gerät und bau' es um") wieder weniger interessant
werden lässt.
Doch das geht, die Lib ist eigentlich brauchbar, die Leistung kann man
auch einstellen, müsste ich noch Zuhause nachschauen wo das war.
Frequenz vorgeben und das Teil sendet. Am billigsten kommt man glaub ich
mit dem fertigen Modul weg, Atmega drinne, Beschaltung komplett für
1,50€
