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Spektrum-Analysator für VHF/UHF-Amateure / Leiterplatte für die Premixer-Baugruppe

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In Ausgabe 3/1980 der UKW-Berichte beschrieb der Verfasser einen Spektrum-Analysator zum Eigenbau mit den drei Frequenzbereichen: 1-400 MHz, 430-800 MHz und 1230-1600 MHz. Für den tiefsten und den höchsten Frequenzbereich ist ein sogenannter Premixer erforderlich. In dieser Baugruppe ist die Anordnung der Bauteile einigermaßen kritisch, wenn man das Übersprechen zwischen den Kanälen auf niedrigen Werten halten will. Wie seinerzeit angekündigt, wird hier eine erprobte Leiterplatte für die Premixer-Baugruppe veröffentlicht. Darüber hinaus werden Einzelheiten zu einem 39-MHz-Helicalfilter mit Q-Multiplier für die Zwischenfrequenz des Spektrum-Analysators gegeben.

1. Schaltung des Premixers

Die in der oben angegebenen Veröffentlichung als Bild 7 gezeigte Schaltung der Premixer-Baugruppe konnte bei der Nachentwicklung für den Platinenaufbau noch etwas verbessert werden; die jetzige Version stellt hier Bild 1 dar.

Bild 1
Bild 1: Die PremixerBaugruppe hat 3 Meßeingänge, zwei davon werden durch einen Breitband-Ringmischer umgesetzt, der dritte kann ohne Mischung auf den Tuner geschaltet werden.

Zum Umschalten der Frequenzbereiche werden Schaltdioden des Typs BA182 (oder BA283) eingesetzt. Das Hochpaßfilter für den Frequenzbereich III (1230-1600 MHz) besteht aus geätzten Induktivitäten (L5 und L6) und drei keramischen Kondensatoren (C1 ... C3). Der Schottky-Dioden-Ringmischer des Typs SAM-5 (Mini-Circuits, in DL: Industrial Electronics GmbH, 6000 Frankfurt, Klüberstr.14, Tel. 0611-724 752) benötigt eine Oszillatorleistung von 7 dBm (5 mW) und hat nach Datenblatt einen Eingangsfrequenzbereich von 5 bis 1500 MHz. Bei den letzten 100 MHz in Bereich Ill arbeitet der Premixer demnach nicht mehr optimal. Am Ausgang des Ringmischers (Stifte 3 und 4) bewirkt das Dämpfungsglied aus den Widerständen R5, R6 und R7 einen breitbandigen, reellen Abschluß. Es ist nicht nötig, exotische Widerstandswerte zu beschaffen, um exakt 3,0 dB Dämpfung zu erzielen; mit den angegebenen Werten erreicht man 3,15 dB bei guter Anpassung. Abschließend sei noch erwähnt, daß auch die Werte der beiden Drosseln Dr1 und Dr2 unkritisch sind.

Zur Verringerung von mikrofonie-ähnlichen Effekten bei Erschütterungen sollten die beiden Spulen durch PTFE- (Teflon-) Stützen oder -Streifen in der Mitte gestützt werden.

Die Spulen werden durch Auseinanderziehen auf ca. 3/4 der Gehäuselänge und Einstellen der keramischen Rohrtrimmer C1 und C2 in Resonanz gebracht. Zur Kopplung ist ein Koppeldraht zwischen den heißen (kapazitiven) Spulenenden vorgesehen. Der Trimmer C3 ergänzt den Draht zum kapazitiven Spannungsteiler, womit die Kopplung einstellbar wird.

Beim Abgleich ist ein Kompromiß zwischen Flankensteilheit der Filter-Durchlaßkurve und Stabilität zu finden. Da sich alle Einstellungen gegenseitig stark beeinflussen, kann nur sehr viel Erfahrung mit dieser Materie und Fingerspitzengefühl einen Wobbelmeßplatz entbehrlich machen. Man führt den Abgleich durch, wenn alle übrigen Baugruppen bereits funktionieren, indem man ein Eingangssignal anlegt und dann nach der Abbildung am Sichtgerät abstimmt.

Bild 2
Bild 2: Die Leiterplatte des Pre-mixers ist beidseitig kaschiert und wird in ein Weißblechgehäuse eingebaut.

2. Aufbau-Hinweise

Die für den Premixer entwickelte Leiterplatte DL8ZX 004 ist 35 mm × 70 mm groß und beidseitig kupferkaschiert (Bild 2). Dabei dient die Bestückungsseite als durchgehende Massefläche, in die nur um die Bauelementedrähte herum freie Stellen gebohrt oder geätzt werden, die nicht an Masse liegen. Die Baugruppe muß vollständig abgeschirmt werden, weshalb die Leiterplatte in ein handelsübliches Weißblechgehäuse eingelötet wird.

In die Wände sind 3 Durchführungskondensatoren und 5 Miniatur-Koaxialbuchsen einzubauen. Unter Umständen kann man statt der Buchsen auch Koaxialkabel unmittelbar an die Leiterplatte löten und durch kleine Bohrungen, in die Rohrnieten entsprechenden Durchmessers eingelötet wurden, nach außen führen.

3. 39-MHz-Filter mit Q-Multiplier

In Bild 12 der erwähnten Veröffentlichung wurde ein 39-MHz-ZF-Vorverstärker gezeigt, für den nun hier ein Helical-Filter mit Entdämpfungsschaltung (Q-Multiplier) nachbaugerecht gebracht werden soll.

Bild 3 zeigt ein Zweikreis-Bandfilter aus sogenannten Helicalkreisen, deren hohe Güte durch eine Entdämpfungsschaltung noch gesteigert werden kann. Die dazu verwendete Schaltung mit dem Hochleistungs-FET P8000 (P8002) ist im Bild zur besseren Übersichtlichkeit außerhalb der Kreise gezeichnet; tatsächlich sind jedoch der Transistor, die 3 Drosseln, die Ferritperle, sowie der Abklatschkondensator und der Widerstand in dem Doppelgehäuse untergebracht. Je ein Durchführungskondensator verbindet diese Schaltung mit der Betriebsspannung und dem Potentiometer zur Güte-Einstellung.

Bild 3
Bild 3: Zweikreis-Helical-Filter mit O-Multiplier für die 39-MHz-ZF.

Das Helical-Bandfilter ist für den Einbau in zwei Weißblechgehäuse der Größe 74 × 111 × 50 (Deckel-Außenmaße) entworfen. Die Spulenangaben lauten:

L1: 21 Windungen versilberter Draht 1,5 mm ø auf 25-mm-Dorn wickeln und freitragend einlöten; Anzapf: 1 Windung vom kalten Ende
L2: wie L1, jedoch Anzapf bei 4 Windungen vom kalten Ende.
Ein- und Auskopplung: je 1 Windung isolierter Draht in das kalte Ende von L1 beziehungsweise L2 gewickelt.

DL8ZX, Eugen Berberich.