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Konverter für das 2-m-Band mit besonders hoher Selektion

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Auf der UKW-Tagung der Funkamateure in Weinheim 1972 stellte der Verfasser einen 2-m-Konverter vor, der sich wegen seiner außerordentlich hohen Selektion und seiner guten Großsignal-Eigenschaften besonders für Relaisfunkstellen eignet. Diese Eigenschaften sind natürlich für Mobilstationen und Heimempfänger ebenso wertvoll. Der Konverter wird deshalb hier zum Nachbau beschrieben. Er verdankt seine guten Eigenschaften den Bandfiltern aus Koaxial-Leitungskreisen mit gewendelten Innenleitern. Sein Aufbau in Blechkammer-Bauweise stellt zwar höhere Anforderungen beim Nachbau als ein Leiterplattenaufbau, ist aber auch mit Amateurmitteln gut zu bewältigen. Zum Abgleich sind Meßgeräte erforderlich, wenn die Selektionseigenschaften voll ausgeschöpft werden sollen. Die beschriebene Ausführung enthält kein Oszillatorteil; hierfür kann auf andere Konverterbeschreibungen zurückgegriffen werden.

1. Technische Daten

Bandbreite und Selektion: je nach Einstellung der Bandfilter:

B = 0,5 MHz; S = 20 dB bei ca. 1 MHz Abstand (Bild 1)
B = 1 MHz; S = 16 dB bei ca. 1 MHz Abstand (Bild 2)
B= 2 MHz

Bild 1
Bild 1: Durchlaßkurve des DL1LS-Konverters

Bild 2
Bild 2: Durchlaßkurve bei festerer Kopplung

Verstärkung: 22 dB bei B = 0,5 MHz; 17 dB bei B = 2 MHz (gemessen bei einer Oszillatorspannung von 1,5 V an der Mischstufe) Eingangsanpassung: reflektierte Leistung kleiner als 1 % Die restlichen Daten wurden mit nachgeschaltetem Empfänger bei einer Eingangsfrequenz (1. ZF) von 10,7 MHz gemessen. Spiegelfrequenzdämpfung: 105 dB (in 21,4 MHz Abstand) Empfindlichkeit: Signal-/Rausch-Abstand = 20 dB bei Uin = 0,25 µV (gemessen an 60 Ω bei + 8 kHz Hub)

Großsignalverhalten: Bei einem Nutzsignal von 1 µV am Empfängereingang erhöht sich im FM-Betrieb das Geräusch um 10 dB, wenn ein Störträger bei den folgenden Frequenzabständen um die angegebenen Leistungsverhältnisse stärker als das Nutzsignal einfällt:

FrequenzabstandLeistung des Störsignals (bezogen auf 1 µV an 60 Ω)
50 kHz60 dB
100 kHz70 dB
600 kHz90 dB (+ 45 dB mit Zusatzfilter vor dem Eingang)
1,6 MHz96 dB (+ 60 dB mit zusätzlichem 3-Kreis-Filter)

2. Schaltungseinzelheiten

Bild 3 zeigt das Schaltbild des Konverters. Vor der Verstärkerstufe und zwischen Verstärker- und Mischstufe ist je ein Bandfilter angeordnet. Diese vier VHF-Kreise sind Leitungskreise mit gewendeltem Innenleiter. Die Abstimmung erfolgt durch je einen keramischen Schraubtrimmer guter Qualität. Der Eingang ist auf Leistungsanpassung ausgelegt und abgestimmt. Zur Kopplung der Bandfilter sind 1, 5 mm dicke Drahtstücke (30 mm lang) dem Hochpunkt der Kreise genähert. Mit dieser Kopplung läßt sich der Konverter je nach Verwendungszweck auf eine Bandbreite zwischen 0, 5 MHz und 2 MHz einstellen.

Bild 3
Bild 3: Schaltbild des 2-m-Konverters nach DL1LS

Das Gate 1 der Doppel-Gate-MOSFET-Stufe ist lose angekoppelt. Mit der Gleichspannung an Gate 2 dieses Transistors läßt sich die Verstärkung verändern. Die hierzu benötigte Spannung zwischen etwa +5 V und 0 V kann entweder fest eingestellt oder aus einer Gleichrichterschaltung im ZF-Teil für eine Regelung gewonnen werden. Zur Erhöhung der Regelzeitkonstante und zur Siebung ist ein 5-pF-Kondensator mit kurzen Drahtanschlüssen in der Nähe der Zwischenwand fest eingebaut.

3. Hinweise zu den Bauelementen (Bild 4)

Bild 4
Bild 4: Die vorbereiteten Bauelemente

T1, 240673 (RCA) oder ähnlicher MOSFET
L1 - 48 Wdg. versilberter Kupferdraht 1,5 mm ø, freitragende Luftspulen mit 14 mm Außen-ø, 20 mm lang, gestrecktes Ende: 34 mm
Anzapf an L2: 4. Windung vom Hochpunkt (Trimmer)
Anzapf an L3 und L4: 5. Windung vom Hochpunkt
L520 Wdg. Kupfer-Lack-Draht ca. 0, 4 mm 0 auf 5-mm-Spulenkörper mit KW-Kern
4keramische Rohrtrimmer 1,2 - 12 pF für Einloch-Schraub- oder Lötbefestigung (Valvo, Philips), möglichst mit Feingewinde und/oder Klemmutter.
3lötbare Durchführungs-Kondensatoren ca. 1 nF (Wert unkritisch)
3BNC-Buchsen mit Vierkantflansch

4. Aufbauhinweise

Bild 5 zeigt den fertigen Konverter bei geöffnetem Deckel. Zuerst wird ein 1 mm dickes Messingblech nach Bild 6 zugeschnitten, gebohrt und an den gestrichelten Linien nach oben abgekantet. Anschließend sind die fünf Trennwände und zwei Seitenwände nach Bild 7 vorzubereiten. Die Trennwände sind mit den Nasen in die entsprechenden Bohrungen bzw. Schlitze des U-förmigen Teils zu stecken und festzulöten. Die Schmalwände werden stumpf aufgelötet.

Bild 5
Bild 5: Hoehielektiver 2-m-Konverter von DL1LS

Bild 6
Bild 6: Das Chassisblech

Bild 7
Bild 7: Die Zwischen- und Stirmwände

In die Schlitze an den Kanten der Trennwände B, D und F sind Messingschrauben M 3 × 12 mit Rundkopf nach unten einzulöten. Die Schraubendreher-Schlitze werden vorher tiefer eingesägt. Diese Schrauben dienen der Befestigung des Dekkels (134 mm × 70 mm × 1 mm). Um den Konverter strahlungsdicht zu machen, werden zwischen Gehäuse und Deckel ein etwa 3 mm dickes Moosgummi und eine Metallfolie (140 mm × 75 mm × 0,2 mm) gelegt.

Damit die BNC-Buchsen nicht zu weit in das Gehäuse hineinragen, werden je zwei entsprechend gebohrte Bleche außen unter den Flansch gelegt und verlötet. Eine Versilberung des Gehäuses ist empfehlenswert, jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Zur Source-Abblockung beider Transistoren lötet man anschlußlose Scheibenkondensatoren oder Kondensatoren mit sehr kurzen Anschlüssen an die nächstgelegene Gehäusewand. Die Koppelkondensatoren der Bandfilter werden aus dickem, versilberten Draht angefertigt, der an einem Trimmer angelötet, durch die Trennwand-Bohrung geführt und dem anderen Trimmerbelag mit einem abgewinkelten Stück genähert wird. Bild 5 läßt die Koppeldrähte deutlich erkennen. Die ZFSpule L 5 klebt man an passender Stelle in das Gehäuse.

5. Abgleich

Die Stromaufnahme des Konverters beträgt bei höchster Verstärkung etwa 14 mA (10 mA für die Verstärkerstufe). Sie muß sich über die Gate-2-Spannung des 1. Transistors verringern lassen und bei Anlegen der Oszillatorspannung geringfügig ansteigen. Beim anschließenden Abgleich achte man darauf, daß die Durchlaßkurve symmetrisch wird. Bei einer Bandbreite von 2 MHz ergibt sich ein Amplitudengang von weniger als ± 0,5 dB. Für den Relaisstellen-Betrieb ist die Einstellung mit der geringsten Bandbreite am günstigsten.

DL1LS, H. Sütterlin.