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Universalfrequenzaufbereitung für GHz-Sender und Empfänger

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Für die Realisierung verschiedener Transverterkonzepte für die GHz-Amateurfunkbänder benötigt der Funkamateur jeweils eine Frequenzaufbereitung. Jedesmal steht der Selbstbauer vor der Frage, welches Konzept zu wählen ist. Nicht selten wird für den neuen Transverter auch wieder eine neue Frequenzaufbereitung entwickelt.

Im folgenden wird eine Universalfrequenzaufbereitung beschrieben, die fast alle vorhandenen Amateurfunkfrequenzbänder im GHz-Bereich abdeckt. Sie dient als Ausgangsbaustein für Bakensender, aber auch als Injektionsfrequenz für Sende-und Empfangsmischer.

Die Platine besteht aus doppelseitig kupferkaschiertem Epoxydmalerial mit einer Trägerstärke von 1,5 mm und hat die Abmessungen 72 x 146 mm; sie paßt somit in ein handelsübliches Weißblechgehäuse. Bewußt wurden für die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten insgesamt 4 Ausgänge vorgesehen, wobei jeweils 2 Ausgänge mit Buchsen belegt werden können. Sämtliche Resonanzkreise sind in Streifenleitungstechnik ausgelegt und garantieren einen problemlosen Nachbau. Besonders wurde darauf Wert gelegt, mit möglichst wenigen und preisgünstigen Bauteilen einen einfachen Aufbau zu realisieren. Trotzdem sollte auch bei Portable-Betrieb eine gewisse Spannungsunabhängigkeit sowie für alle Anwendungsbereiche eine Leistungsreserve von mindestens 3 dB (lange Verbindungskabel zu anderen Baugruppen) erreicht werden. Keine Deckelbeeinflussungen und ein sauberes Ausgangsspektrum waren weitere Forderungen.

Für den Nachbau und auch für den Abgleich sind nur Mindestkenntnisse erforderlich. Die im Schaltbild angegebenen Widerstands- und Kondensatorwerte sind jedoch einzuhalten. Etwas freizügiger kann bei der Wahl der Halbleitervorgegangen werden, jedoch sind die angegebenen Werte für die Ausgangsleistungen nur mit dem Transistortyp BFG91 A für T4 und T5 zu erzielen. Mit dem 1-kΩ-Trimmpoti im Emitter von T3 kann die Ausgangsleistung des Bausteines in einem weiten Umfang stufenlos geregelt werden, ohne daß eine Dopplerstufe nicht mehr einwandfrei arbeitet. Ein Nachgleich der Trimmkondensatoren ist nicht erforderlich.

Folgende Meßmittel sind erforderlich:

Es ist ratsam, wenn der Ausgang 2 benötigt wird, vorab den Ausgang 1 zu benutzen und das 3-Kreis-Filter auf maximale Ausgangsleistung abzustimmen. Anschließend wird der Koppelkondensator auf die geätzte Eingangsleitung von T5 umgelötet und die letzte Stufe abgeglichen. Beim Feinabgleich ist dann nur noch der letzte Kreis des 3-Kreis-Filters von T4 leicht nachzutrimmen.

Die einzelnen Trimmerstellungen sind im Schaltbild angedeutet und dienen als Orientierung. Grundsätzlich sollten die Trimmkondensatoren vor dem Abgleich ganz herausgedreht sein. Ein Abgleich auf unerwünschte Frequenzen ist durch die Wahl der Streifenleitungslängen und der Kondensatorwerte so gut wie unmöglich.

Beim Musteraufbau wurden alle Abstimmelemente, wie Trimmpoti und Trimmkondensatoren, von der Masseseite her aufgesetzt. Dazu müssen die geätzten Streifenleitungen am heißen Ende zur Aufnahme der Trimmkondensatorboinchon durchbohrt werden. Dio Massean schlußfahnen dieser Trimmer werden um 90° abgebogen und direkt mit der Masseseite verlötet. Das Durchkontaktieren der Streifenleitungen geschieht mit 2,5 mm breiter Kupferblech-folie.

Mit diesem Ausgangsbaustein soll ein einfacher 13-cm-Transverter in Platinentechnik und ein einfacher 3-cm-Transverter, ebenfalls in Platinentechnik, realisiert werden. Gerade für das 10-GHz-Amateurfunkband gilt es, ein einfaches Konzept zu entwickeln, welches vom Materialaufwand und von der Nachbausicherheit her betrachtet in der Lage ist, die Gunnplexerära abzulösen. Sämtliche Bausteine werden in dieser Zeitschrift sukzessive veröffentlicht.

Bei Fragen zu Platinenfolien, Platinen oder Bausätzen sprechen Sie bitte den GHz-Sachbearbeiter des UKW-Referates an (Telephon-nummer und Anschrift im Kopf der UKW-Rundschau).

Fig 1
Baustein für Frequenzaufbereitung: Platine (Unterseite)

Fig 2
Platine (Oberseite)

Fig 3
Bestückungsplan (vollkaschierte Masseseite)

Fig 4
Bestückungsplan (geätzte Streifenleitungsseite)

Fig 5

Fig 6
DD9DU - Universalfroquenzaulbereitung für GHz-Sender und -Empfänger

Stromaufnahme der einzelnen Stufen (Abgleichhilfe) (gemessen als Spannungsabfall an den 100-Ω--Widerständen in den Kollektorzuleitungen)
nach Einrasten des Quarzoszillators
T1U3100,7 V0,6 V
T2BF1990,2 V0,4 V
T3BFR90A0,2 V0,6 V
T4BFG91A0 V2,4 V
T5BFG91A0,9V2,4 V (R = 56 Ω)
Q = 106,5 MHz
Meßergebnisse an einem Musteraufbau von DCODA
EndfrequenzPort 1 = 1278 MHz
Port 2 = 2556 MHz
Halbleiterbestückung
IC78L09
T1U310
T2BF199
T3BFR90A
T4,5BFG91A
U = 12 V, I = 60 mA, Pout 1278 MHz = 54 mW (regelbar von 0,6 mW bis 54 mW)
U = 12 V, l = 80 mA, Pout 2556 MHz = 37 mW (regelbar von 0,2 mW bis 37 mW)
DeckelbeeinflussungenVernachlässigbar gering
SpannungsabhängigkeitAbgeglichen bei 12 V, Abstimmkreise nicht nachgeglichen!
U (V)Pout (mW) f = 2556 MHz
1029
1133
1237
1340
1432
Ausgangsspektrum
1278 MHz-46 dB
3834 MHz-52 dB
Übrige Frequenzen> -60 dB
Bauteilliste
1Weißblechgehäuse 148 x 74 x 30 mm
1Platine DD9DU 1-1,3/2-2,5 GHz, 146 x 72 mm
2BNC-Flanschbuchsen UG-290 A/U
8Schrauben M2,5, 5 mm lang
4Ferritperlen 3 mm
1Teflondurchführung
1Masselötfahne
1Neosid Fertigfilter 5061 bl./br.
1Neosiddrossel 1 µH
1Quarz HC25U o. HC18U (nach Wahl)
1Spannungs-IC 78L09 (78L08)
1U310 (J310)
1BF199 (BFR90A, BFR34A, BFW92)
1BFR90A (BFR34A)
2BFG91A
2Kunststoff-Folientrimmer 7,5 mm 0, 20 pF, grün
2Kunststoff-Folienfrimmer 7,5 mm 0 , 6 pF, grau
7Miniatur-Kunststoff-Folientrimmer Sky, 5 pF, grün
22,7 pF
13,3 pF
15,6 pF
18,2 pF
115 pF
118 pF
122 pF
182 pF
1100 pF
91 nF
4Trapezkondensatoren 1 nF
1Durchführungskondensator 1 nF
1Tantalelko 1 µF/16 V o. 35 V
256 Ω
4100 Ω
2150 Ω
1220 Ω
11 kΩ
22,2 kΩ
115 kΩ
122 kΩ
1Trimmpoti, liegend, 1 kΩ
Quarz-Tabelle (mit Anwendungsbeispielen)
Quarzfrequenz (MHz)C1C2Endfrequenz (MHz)Anwendung
Ausgang 1Ausgang 2Amateurfunkband
90,66722100217613-cm-Transverter bei 2-m-ZF
9618821152durch Vervielfachung für 9-, 6- und 3-cm-Baken, 23-cmTransv. bei 2-m-ZF
96,715822320,8Bakensender für 13 cm
105,6671582126823-cm-Transverter bei 10-m-ZF
106,515822556durch Vervielfachung für 3-cm- Transverter bei 2-m-ZF
108158212962592Testsender für 23 cm durch Vervielfchg. Bakensend. f. 3 cm
108,0615821296,8Bakensender für 23 cm

DD9DU, Gerd Wehrhahn.