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Dieser FM-Empfänger wurde als "Nachsetzer" für 10-GHz- und 24-GHz-Stationen entwickelt. Er ergänzt die bekannten Mikrowellen-Empfangsteile (1, 2) mit "Durchblasemischer", oder den "Gunnplexer", zu breitbandigen Einfach-Überlagerungsempfängern mit abstimmbarem Oszillator. Der Nachsetzer ist mit nur 3 integrierten Schaltungen, 2 DG-MOSFETs, sowie einem Transistor zur Spannungsstabilisierung aufgebaut (Bild 1).
Bild 1: Abstimmbarer Breitband-FM-Nachsetzempfänger (30 ± 1 MHz) für Mikrowellen Transceiver.
1. Schaltungsbeschreibung
Wie Bild 2 zeigt, ist die HF-Eingangsstufe mit einem rauscharmen DG-MOSFET des Typs BF961 bestückt, dessen Ein- und Ausgangskreis mit 330-Ω-Widerständen bedämpft sind, um Selbsterregung zu vermeiden.
Bild 2: Schaltbild inklusive äußerer Beschaltung des 30-MHz-Empgfänger.
Hierauf folgt der bekannte integrierte Gegentaktmischer S042P mit einem spannungsgesteuerten Oszillator. Seine Frequenz liegt um 10,7 MHz über der Empfangsfrequenz, und sie läßt sich um ± 1 MHz abstimmen. Auf einen Quarz an dieser Stelle wurde verzichtet, um eine elektronische Feinabstimmung realisieren zu können. Sie unterstützt die Abstimmung des Mikrowellenoszillators.
Über einen Schwingkreis und ein keramisches Filter gelangt das zwischenfrequente Signal an einen ZF-Vorverstärker, in dem ebenfalls der rauscharme BF961 eingesetzt ist. Der nun folgende integrierte ZF-Verstärker und -Demodulator des Typs TDA1047 weist einige Besonderheiten auf, die hier kurz erwähnt werden sollen.
Der TDA1047 (Bild 3) besitzt neben dem üblichen Koinzidenz-Demodulator Ausgänge für ein S-Meter, ein Diskriminator-Instrument, für automatische Frequenzregelung (AFC) und für eine Rauschsperre. Mit Ausnahme der Rauschsperre werden diese Vorzüge ausgenutzt. Da die Erfahrung gezeigt hat, daß bei geschlossener Rauschsperre schwache Signale überhört werden können, wurde auf eine Rauschsperre verzichtet. Hier wurde stattdessen von der Möglichkeit gebrauch gemacht, das Rauschen automatisch um etwa 20 dB abzusenken. Erst bei Aufnahme eines Seitenbandes steigt die Verstärkung, und damit das Rauschen, auf ihr volles Niveau.
Bild 3: Blockschaltbild des TDA 1047.
Wie bei anderen integrierten FM-ZF-Teilen auch, steht am S-Meter-Ausgang schon bei Signal Null eine Gleichspannung, die durch eine Gegenspannung kompensiert werden muß, wenn das S-Meter Null zeigen soll. Hier für ist das Trimmpotentiometer "0-Punkt" vorgesehen.
Die aus dem Koinzidenzdemodulator mit L6 stammende NF-Spannung wird über einen Tiefpaß (4k7 - 10n - 4k7) und einen Hochpaß (10n - 100 kΩ) dem integrierten NF-Verstärker LM380 zugeführt. Sein Ausgang ist für 8-Ω-Lautsprecher bemessen.
2. Bauelemente-Hinweise
| T1, T2 | BF961 (Siemens) |
| T3 | BC238B, BC413, BC550 |
| I1 | S042P (Siemens) |
| I2 | TDA1047 N (Siemens) |
| I3 | LM380N-8 (National Semiconductor) |
| D1, D2 | BB 105 G, BB 505G (Siemens) |
| D3 | C9V1 Z-Diode |
| L1, L2 | 11 + 2 Wdg. Kupfer-Lack-Draht 0,4mm ø, auf Spulenkörper Vogt Sp 3,5/14,6-2348 C mit 3,5-mm-Gewindekern violett. |
| L3 | 2 + 4 Wdg., im übrigen wie L1, L2. |
| L4, L5, L6 | japanische 10,7-MHz-Schwingkreise, 7mm x 7mm, Kennung grün |
| F1 | Keramikfilter SFE10,7 MA (Stettner) |
| Alle Widerstände: 0207, 5% | |
| Keram. Kondensatoren: Werte bis 10 nF: RM 2,5 22 nF und 100 nF: RM 5 | |
| Weißblechgehäuse 41 × 121, 28 hoch | |
3. Aufbau-Hinweise
Bild 4 zeigt die einseitig kaschierte Platine DC0RZ 001 für diesen FM-Nachsetzer. Sie ist 39 mm × 119 mm groß, und wird mit 5 bis 7 mm Bodenabstand in das erwähnte Weißblechgehäuse gelötet. Ein gerades und ein abgewinkeltes Weißblechstück formen zwei Abschirmkammern für die 30-MHz-Eingangsstufe. Sie sind etwa 18 mm hoch und im Foto deutlich zu erkennen. Einzulöten sind sie nach dem Bohren, aber vor dem Bestücken der Leiterplatte. Für die beiden DG-MOSFETs bohrt man 4,5-mm-Löcher in die Platine. Die IS werden ohne Fassungen eingelötet.
Bild 4: Bestückungsplan der Empfängerplatine DC0RZ 001.
4. Abgleich, Meßwerte
Der Abgleich ist sehr einfach! Zuerst stellt man das S-Meter mit Hilfe des 2-kΩ-Trimmpotentiometers auf ungefähr S1 ein. Dann gleicht man die Schwingkreise mit L4 und L5 auf stärkstes Rauschen im Lautsprecher ab, und stellt die Diskriminatorspule L6 so ein, daß das Diskriminator-Instrument bei Rauschen auf dem Nullpunkt in der Mitte steht.
An mehreren Aufbauten wurden folgende Durchschnittswerte gemessen:
| Betriebsspannungsbereich | 12 - 15 V |
| Betriebsstrom | 50 mA |
| Empfindlichkeit: Für (S+N)/N = 20 dB | 0,5 µV |
| Frequenzbereich, abstimmbar: | 29 - 31 MHz |
| ZF-Bandbreite (-3 dB): | 150 kHz |
| Autom. Rauschunterdrückung: | -20 dB |
| S-Meter-Instrument: | 100 bis 500 µA |
| Diskriminator-Instrument: | ± 50 bis ± 200 µA |
| AFC-Ausgang: | +4 V |
| NF-Ausgangsleistung: | 1 W an 8 Ω |
Nun benötigt man ein frequenzmoduliertes Signal am Eingang - vorzugsweise aus einem Meßsender. Dann bringt man das (externe) Abstimm-Potentiometer in Mittelstellung, und gleicht den Oszillator an L3 auf 40,7 MHz (Meßsender: 30 MHz) ab. Bei Abstimmung auf 41,7 MHz (Meßsender: 31 MHz) stellt man den Eingangskreis mit L1 auf maximale S-MeterAnzeige ein, bei 39,7 (29) MHz den Zwischenkreis mit L2.
Die beiden Begrenzungswiderstände am Abstimm-Potentiometer stellt man so ein, daß das Potentiometer bei 29 beziehungsweise 31 MHz an den Anschlägen ist. Man kann sie zum Schluß durch Festwiderstände ersetzen. Den gesamten HF-ZF-Abgleich wiederholt man einige Male, um ihn zu verfeinern und zu optimieren.
Bild 5 zeigt abschließend, wie die beschriebene Empfängerbaugruppe in einen 10-GHz- oder 24-GHz-Sende-Empfänger eingebaut wird. Die anderen Baugruppen stammen vom gleichen Verfasser, und ihre Kurzbezeichnungen bedeuten:
GKM 10: Gunn-Versorgung, Mikrofonverstärker, Piepser
DBM: Durchblasemischer
BVV 4: 30-MHz-Vorverstärker
NEP 5: AFC-Nachstimmeinheit
GNS 30: 30-MHz-FM-Nachsetzer
Bild 5: Sende-Empfangsgerät für 10 oder 24 GHz mit Baugruppen von DC0RZ.
5. Literatur
- Reithofer, J., DL6MH: Sende-Empfänger für das 10-GHz-Band, UKW-Berichte 19 (1979) Heft 2, S. 88-95
- Reithofer, J., DL6MH: 24-GHz-Durchblasemischer, UKW-Berichte 21 (1981) Heft 4, S. 211-217
DCORZ, Werner Hanschke.