1) Einleitung:

Als eifriger Leser der Funkamateurzeitschriften aus den USA, UK, DL und OE in den letzten 40 Jahren, habe ich den Großteil meiner
Grundlagen und Anregungen fÜr meine Projekte vor allem aus diesen Quellen bezogen. Oft weiß ich gar nicht mehr, woher eine Schaltung stammt
und oft ist das endgültige Ergebnis nach den Experimenten auch nicht dokumentiert. Ursprünglich dachte ich nicht an eine Veröffentlichung.
Ich ließ mich jedoch von meinem Sohn Andreas dazu überreden, der auch die Hauptlast dieser Arbeit zu tragen hatte. 
So habe ich vor allem aus rechtlichen Gründen und auch wegen der vielen Zeichen-Arbeit(arbeite lieber am RX weiter, bevor mir jetzt im Alter noch  die Energie ausgeht), die Schaltpläne fast zur Gänze weggelassen.
Am Ende meines RX-Meßtechnikskriptum ist eine Angabe der wichtigsten Quellen zu finden!

Ich möchte mich besonders bei meinem Sohn Andreas an dieser Stelle für seine tatkräftige Mitarbeit und Unterstützung an meinen Projekten
bedanken, ohne die es den RX in dieser Form nicht geben würde!!!

 


1a) Werdegang des RX und Vorschau:
 
Die Anfänge meines RX gehen zurück auf das Jahr 1968: Damals im qrl mit der Züchtung von Schalenkernspulen hoher Güte beschäftigt, war es
naheliegend, für SSB und CW auf 50kHz  8-kreisige Spulenfilter zu bauen. Der RX war als Doppelsuper mit 9MHz- und 50 kHz-ZF und noch mit Röhren
geplant.Als Vorbild diente der R4B von Drake. Das selbe Konzept, mit den gleichen Filtern, sollte dann 1981 mit Halbleitern weitergeführt werden.-


Der jetzige VFO(5,0-5,5MHz) mit dem 3-fach-Drehko aus dem Tornisterempfänger b (Baujahr 1936) wurde 1973 mit 2N708-Transistoren aufgebaut. Die
VFO Keramik-Luftspule von damals ist noch heute aktiv und somit nicht nur künstlich gealtert! Dieser VFO wurde dann auch 1977 im RX mit
Plessey-IC`s eingesetzt. Bei einem IP3 von -10 dBm war Oszillatorrauschen damals noch kein Thema. Erst bei den Versuchen 2006 mit dem
Dioden-Ringmischer RAY-3 (IP3>30dBm) konnte als bester Wert mit Bipolaren-Transistoren -145 dBc/Hz bei 10 kHz Abstand erreicht werden.
Dies jedoch auch nur,nachdem mit einem 723-Spannungsregler und entsprechender Siebung seiner Referenzspannungsquelle( 2k2 und 68uF-T ),
eine rauscharme Versorgung gewährleistet war. Mit Fixspannungs-Stabis konnten diese Werte bei weitem nicht erreicht werden.
Erst mit dem 2N4856 Hochstrom-Sperrschicht-FET konnten Werte mit ca. -160 dBc/Hz in 10 kHz Abstand erreicht werden, die dann bei der Mischung im VXO bei 80m auf -158 dBc/Hz und auf 40m auf -156dBc/Hz verschlechtert wurden( Siehe 6-L3, 2-M4, 2-M5 ).

Es sei auch noch festzuhalten, daß dieses ausgezeichnet niedrige Oszillatorrauschen nur mit Polystyrol-Folien- und ATC-SMD-Porzellan-Kond erreicht werden konnte. Normale Keramik- und auch die hochgelobten Glimmerkondensatoren waren für diese Performance unbrauchbar. Hat leider viel Zeit gekostet, bis ich darauf kam.! 

Für den Betrieb des VFO nur im Empfänger, reichte die erreichte Stabilität und Qualität durchaus bei weitem aus. Das excellente Oszillatorrauschen vor allem auch bei kleinen f-Abständen ist notwendig, da sonst der hohe IP3 des RX keinen Sinn ergibt. Die Oszillator-Rauschdynamik sollte immer um einige dB höher liegen als das IMFDR3. Leider ist es bei den Geräten am Markt meist der Fall, daß durch das Reziproke-Mischen, vor allem bei kleinen f-Abständen, Störsignale entstehen, die einem IP3 von zB +10dBm entsprechen, obwohl der RX einen IP3 hat  der zB mit +40dBm angegeben wird!

Für den Transceive-Betrieb des VXO mit meinem Homemade-TX aus 1979 habe ich eine DAFC-Schaltung(ähnlich wie von DC4KU auf seiner Homepage: Stabilisierung freilaufender Oszillatoren) oberhalb des VFO`s eingebaut. Diese habe ich mit einer Rastfrequenz von 20Hz-Schritten dimensioniert und der VFO pendelt maximal um +/- 2Hz. Die Langzeit-Frequenzstabilität beträgt nach einer Einschaltzeit von 15 min weniger als 2Hz/Std!!! Die excellenten Werte des Oszillatorrrauschens wurden dadurch in keiner meßbaren Weise verschlechtert!!!!!!!! Als Zeitbasis habe ich einen 1MHz-Eichquarz aus meiner Newcomer-Zeit verwendet, der sich wie ich freut, daß er auch noch gebraucht wird!

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß so eine DAFC nur funktioniert wenn der Oszillator schon von Haus aus eine entsprechende Stabilität aufweist

 

Am jetzigen RX baue ich seit 2005. Der RAY-3 wurde 2007 durch einen Experimentieraufbau mit einem Schaltmixer FST 3125 ( IP3>45 dBm ) ersetzt.
Dieser wurde in Anlehnung an den CDG-2000-Receiver im Rad.Com. aus 2002 und einem Print von IK4AUY aus QEX 2004 aufgebaut.
Mit diesem Versuchsaufbau konnten IP3´s von bis zu 50 dBm erreicht werden, wobei vor allem die Roofingfilter gleich nach dem Mixer und die Vorkreise vor dem Mixer maßgeblich mitbestimmend waren: Die Vorkreise vom RAY-3 Mixer (10x10mm - Neosid) mit einem IP3> 30 dBm wurden durch
Eisenpulver-Ringkerne ersetzt. Auf Grund des vorhandenen Platzes konnten leider nur T50-Ringkerne verwendet werden und so mußte z.B. auf 40m die Bandbreite auf 1,9 MHz erhöht werden, um so zum Mixer dazupassend einen IP3 von ca. 50 dBm zu erreichen. Dabei zeigte sich, daß in Richtung Mixer-Eingang  unbedingt eine Induktivität zeigen muß(T-Typ). Filtertypen mit C auf Masse(PI-Typ) beim Mixereingang, erreichten mit denT50 kaum mehr als + 40 dBm.

 


Auf Grund der 1,9 MHz Bandbreite zB auf 40m, ergaben sich bei den Zweikanal-Roofingfiltern gleich nach dem Mixer, Zerstörungseffekte beim
Betrieb an meinem 2x120m V-Beam, da hier viele Rundfunkstationen Signale bis nahe 0 dBm an die Antennenbuchse abgeben: Die ersten beiden Quarze wurden 3x getauscht. Nach dem Einbau eines Abschwächers von 3 dB bei SSB und 2 dB bei CW, zwischen Mixer und Roofingfilter, hat es seit
eineinhalb Jahren dieses Problem nicht mehr gegeben. Auch der Einsatz meines Großsignalfesten-Preselektors mit einer Bandbreite von
ca. 100 kHz, hat dieses Problem zusätzlich entschärft.

 Weiters wurden beim SSB- Roofingfilter parallel zu den 4Stk Impedanz-Transformations-L je 1k2 Widerstände parallel geschaltet. - Die Empfindlichkeit(MDS) wurde dadurch bei SSB von -130 dBm(+3dB S+N/N) leider auf -126 dBm reduziert, was beim gegebenen IP3 noch immer einen großartigen IP3eff ergibt.

Siehe auch Erklärungen und Tabelle: RX-Homemade/J-FET-Mixer/8xCP640 sowie HF-Measurements/Oszillator SB-Noise


Im Dez. 2008 wurde der Mixer-Versuchsaufbau durch eine 4-Lagen-Multilayerplatine ersetzt, die im Bereich der Bauteiletoleranzen ähnliche Meßwerte aufzeigte.

Beim 9MHz-ZF-Verstärker mit Plessey-IC´s, werden teilweise noch die Original-Platinen aus dem RX von 1977 verwendet. Durch die vielen Experimente
schauen sie auch entsprechend aus: PIN-Regler eingebaut und wieder stillgelegt(ZF1); Rauschfilter vor dem Demodulator vorerst 3-pol.-Ladder,
dann XF-9B(Gesamtbandbreite war dann unter 2,2 kHz) und zum Schluß bin ich über ein 6-pol.Ladder bei einem 4-pol.Ladder geblieben.

Am meisten hat mich vom gesamten Projekt die Regelung genervt: Schwingneigung des 100 dB HF und NF gesteuerten Regelverstärkers,
Einschwingvorgänge beim Auftreten starker Signale,.......etc.....:
Unbedingt die Versorgungsspannung direkt am Regelspannungsverstärker stabilisieren(bei mir 12V) und unbedingt hochwertige Spindel-Trimm-Poti
verwenden.....dies hätte mir von Haus aus vorgesehen, viel Ärger erspart!

Wenn die S-Meteranzeige von der Regelspannung abgeleitet wird, muß ein Kompromiss zwischen Regelungseinsatz, Audio-Signal-Rauschabstand und S-Meter-
Anzeige gefunden werden: Wenn man bei einem MDS von -130 dBm noch ein S 4(ca. -100dBm) am S-Meter ablesen möchte, kann nach dem Einsatz der
Regelung, der Signal-Rauschabstand des Audio-Signals eben nicht mehr als ca.30 dB betragen.
Deshalb hat man bei den mesten käuflichen Geräten erst eine Anzeige ab S 5/6, obwohl der Zeiger auf S1 steht!!!! 
Seit mir mein Sohn Andreas zu Weihnachten 2009 einen Log.-S-Meter-Verstärker entwickelt und gebaut hat, der vor den geregelten ZF-Stufen
mit seinem Eingang über eine Pufferstufe angeschlossen ist, konnte der Empfänger in seinem Regelverhalten, Signal-Rauschabstand nach dem
Regelungseinsatz und vor allem die IN-Band-Intermodulation, durch Neuabgleich noch wesentlich verbessert werden(Siehe 2. M6-M10): Dies vor
allem deshalb, weil man nun unabhängig von einer S-Meter-Anzeige die Regelung optimieren kann. Durch Einsatz eines Zweikreisigen-Bandfilters
und eines 2-pol.Ladder-Quarzfilters(3 kHz) in diesem Log.-S-Meter-Verstärker, gibt es eine annähernd lineare Anzeige ab S1(-121 dBm) bis S9+60dB(-13dBm).

Wie aus dem Blockschaltbild und den Fotos ersichtlich, ist mein RX aus lauter kleinen "Schachterl" mit 50 Ohm IN-OUT aufgebaut. So kann man
jederzeit eines dieser "Schachterl" durch eine Neuentwicklung tauschen und die wirkliche Verbesserung reproduzierbar messen.


Es würde mich sehr freuen, wenn mein Projekt als Anregung dienen würde und gebe als Kompromiß folgenden Einstiegs-Vorschlag:

zB.: vorerst nur FRONT-END für das 40m-Band mit 9MHz ZF-OUT :
1) Vorkreis (nach 4.K7, K8)
2) Schaltmixer (CDG-2000-RX, PA3AKE)
3) Roofingfilter-SSB ( ....-"-.....)
4) Gezogener Quarzoszillator: fe= 7,0 - 7,1MHz (16,0 - 16,1MHz)
                              fe= 7,1 - 7,2MHz (16,1 - 16,2MHz) Siehe HF-Measurements/Oscillator SB-Noise/VCO
                             
Mit diesem Konverter hätte man als Vorsatz, in Verbindung auch nur mit einem Billig-TRX(fe= 9MHz), einen Empfänger höchster Qualität an
Großsignalfestigkeit und minimalem Oszillatorrauschen, wie es ihn sicher nicht zu kaufen gibt. In Zeiten wie diesen, wo die Sonnenflecken
ungewohnt lange auf sich warten lassen, wäre dies ein sehr lohnenswertes Projekt: Viel Spaß und viel Erfolg!!!!!
Möglicherweise werde ich auf meiner Homepage, zu einem späteren Zeitpunkt, für diesen Konverter noch Beiträge liefern. Im Momet ruft jedoch
der Großsignalfeste-Störaustaster für meinen RX nach seiner Vollendung!

Ich bedanke mich für den Besuch auf meiner Homepage und hoffe es hat Spaß gemacht!!!!!!!!!!!

 

                                                                                                                              27. Mai 2010