80 m ARDF Peilsender Bausätze elektr. Bauteile Siegfried Pomplun Langemeerstr. 5 48356 Nordwalde Tel. / Fax: 0 25 73 36 05 E mail: DL3BBX @ AOL.COM
Siegfried Pomplun, DL3BBX Langemeerstr. 5 48356 Nordwalde (Tel. 0 25 73 / 36 05) Aufbauanleitung zum 80m-ARDF-Sender de DL3BBX, Version 1,2 Bitte vor Beginn der Arbeiten Bauanleitung sorgfältig lesen! Kurzbeschreibung zum Konzept und zur Funktionweise des ARDF (Amateur - Radio - Direction - Finding) Senders: Als Ergänzung zum 2m-Peilsender ARDF-TX 2 (CQ-DL 5/92) wird hiermit ein leistungsfähiger Peilsender für 80m Peilwettbewerbe vorgestellt. Jeder, der schon häufiger an 80m Peilwettbewerben teilgenommen hat, kennt die Problematik mit den vielfach zu schwachen Peilsendern. Oft kommt es vor - vor allem bei schlechter Witterung - daß einzelne Peilsender nicht im gesamten Wettbewerbsgelände zu hören sind. Dieses Problem läßt sich wohl nicht ganz lösen, da bei Wettbewerben keine vernünftige Antenne verwendet werden kann, sondern nur ein Draht von einigen Metern Länge, der, in einen nassen Baum gehängt, kaum ordentlich strahlen kann. Mit einem Sender, der statt der üblichen 1-2 Watt aber 6-9 Watt produziert und zudem noch eine wirksame Antennenanpassung verwendet, lassen sich deutlich bessere Resultate erzielen. Vergleichende Test ergaben mit unterschiedlichen Sendern an der gleichen Antenne Unterschiede von mehreren S-Stufen auf der Empfangsseite! Der hier vorgestellte Sender erzeugt mit nur 3 Stufen bis zu 9 Watt Ausgangsleistung. Er wurde nicht in der vielfach üblichen Breitbandtechnik realisiert, sondern als Sender für nur ein Band ausgelegt. Damit ist er ohne Neuberechnung der frequenzbestimmenden Bauteile nur auf dem 80m-Band einsetzbar. Zur (selektiven) Kopplung der Stufen untereinander erwiesen sich durch entsprechende Anpassung der Kreiskapazitäten handelsübliche ZF-Filter für 10,7 MHz als sehr geeignet. Es entfällt das Wickeln entsprechender Übertrager. Dadurch vereinfacht sich der Nachbau. Bei den gewählten Filtern des Typs 1182A H181 grün ergab sich eine fast optimale Impedanzanpassung zwischen den Verstärkerstufen. Der Sender hat einen Ausgang für 50 Ohm. Die Impedanztransformation vom Endstufentransistor auf 50 Ohm wird durch ein 1stufiges PI-Filter vorgenommen, welches gleichzeitig den Vorteil der Selektion bietet; man sollte aber an dieser Stelle keine allzu hohen Erwartungen an die Oberwellenunterdrückung stellen. Für eine bessere Oberwellenunterdrückung (falls der Sender nicht als Fuchsjagdsender verwendet werden sollte) ist ein mindestens 2stufiges PI-Filter vorzusehen. Bei dem hier vorgesehenen Einsatz als Peilsender ist ein 1stufiges Filter ausreichend, da die Antennenanpaßschaltung ebenfalls Selektion bietet. Die Auslegung der Schaltung mit einem 50 Ohm Ausgang wurde vorgenommen, da im Gegensatz zu einer unabgestimmten, in einen Baum gehängten Drahtantenne reproduzierbare Verhältnisse vorliegen; d.h. der Sender kann an einer Dummyload abgeglichen und getestet werden. Der Oszillator ist ein im C-Betrieb arbeitender Clapp-Oszillator hoher Leistung. Die Kreiskapazität besteht aus dem internen Kondensator des Filters F1 und dem parallel geschaltetem Kondensator C32. Dieser muß aufgrund einer Modifikation der ursprünglichen Schaltung direkt über das Filter gelötet werden. Bei einer Induktivität von ca. 4,7 uh des Filters F1 und ca. 470 pf von C32 ergibt sich Resonanz bei etwa 3,5 Mhz. Mit F1 kann die Resonanzfrequenz für optimale Leistungsübertragung und beste Selektion auf die Quarzfrequenz abgestimmt werden. Über die Sekundärwicklung des Filters (2 Wdg.) wird die Treiberstufe niederohmig angesteuert. Die Abstimmung ist unkritisch und eindeutig.
Der Oszillator wird nur in der aktiven Minute eingeschaltet; er wird nicht getastet, um Ein- und Ausschwingvorgänge zu verhindern. Dazu wird von der Zeitsteuerung der Anschluß "tx on" auf Masse gelegt. Die Treiberstufe wird zur Erzeugung der CW-Kennung durch Ein- und Ausschalten der Betriebsspannung getastet. Dieses ergibt eine saubere Tastung. Die Rückwirkungen auf den durchlaufenden Oszillator sind gering. Die selektive Kopplung und Anpassung an die niederohmige Eingangsimpedanz des im C-Betrieb arbeitenden Endstufentransistors T7 wird über F2 vorgenommen. Auch hier findet ein 10,7 MHz-ZF-Filter gleichen Typs Verwendung, dem ein weiterer Kondensator (C17 = 330 pf) parallel geschaltet wird. Der Resonanzpunkt ist nicht sehr stark ausgeprägt, aber eindeutig zu bestimmen. Die Transformation der Leistungsstufe auf die 50-Ohm-Impedanz wird durch das 1stufige PI-Filter bestehend aus L1, C24, C25, C26 und C27 vorgenommen. Evtl. muß für max. Leistung an 50 Ohm die Windungszahl +/- 1 Wdg. variiert werden. Bei mehreren Nachbauten waren 15 Wdg. optimal. Der folgende Kreis dient der Ankopplung an die Drahtantenne. Da bei Peilwettbewerben üblicherweise senkrechte Drähte von min. 8-10 m Länge in die Bäume gehängt werden, ist die Impedanz schwer bestimmbar und variiert stark mit den örtlichen Gegebenheiten und dem Wetter (nasse/trockene Bäume). Die beste Wirkung (größte Feldstärke) ergab sich nach praktischen Versuchen mit den angegebenen Windungszahlen. Umfangreiche Tests mit verschiedenen Sendern an derselben Antenne ergaben stets erheblich lautere Signale für den hier beschriebenen Sender. Der Antennendrehko sollte eine hochwertige Luft-Ausführung sein - Foliendrehkos sind für diesen Verwendungszweck absolut unbrauchbar! Auf der Platine ist ein Zeit- und Kennungsgeber mit Mikroprozessor bereits enthalten. Wird dieser nicht benötigt, kann die Platine durchtrennt werden. Aufbau: Es werden sämtliche Bauteile bis auf L2 in beliebiger Reihenfolge bestückt. An den entsprechenden Außenanschlüssen werden Lötnägel (1mm ) gesetzt. Das Layout ist größtenteils alternativ für Kondensatoren im 2,54er und 5,08er Raster ausgelegt. Die Kondensatoren des PI-Filters müssen eine ausreichende Spannungsfestigkeit aufweisen. Es sind nach Möglichkeit 100-Volt-Typen zu verwenden. Inbetriebnahme und Abgleich: Den 50-Ohm-Ausgang des Sender mit einem bis 10 Watt belastbaren Dummyload verbinden. Anschließend den Sender über ein Amperemeter (max. 2 A) an eine Versorgungsspannung in Höhe von 12,5 Volt anschließen. Punkt "tx on" an Masse legen. Hierdurch wird der Oszillator eingeschaltet. Kern von F1 ganz ausdrehen. Steht ein Oszilloskop zur Verfügung, dieses über einen 10 : 1 Teiler an R18/R19 anschließen. Kern von F1 nun langsam eindrehen und auf max. Amplitude abgleichen. Steht kein Oszilloskop zur Verfügung, Abgleich mit einem HF-Tastkopf vornehmen. Die Frequenz des Oszillators mit einem Frequenzzähler kontrollieren oder auf einem 80m Empfänger abhören. Oszilloskop oder Tastkopf am Dummyload anschließen. Punkt "cw" an Masse legen. Der Treiber erhält nun Betriebsspannung. Der Sender muß bereits kräftigen Output liefern. Mit F2 wird auf max. Output bzw. max. Spannung am Dummyload abgeglichen. Mit einem Oszilloskop sollten 50 Volt SS bei UB = 12 Volt zu messen sein. Bei einer Erhöhung der Betriebsspannung auf 13,8 Volt sollten 60 Volt SS zu messen sein. Dieses entspricht einer Leistung von ca. 9 Watt. Die Stromaufnahme beträgt ca. 1 Ampere. Das der Leitungstransistor gut gekühlt werden muß, versteht sich von selbst! Die Leistung kann durch Erhöhen von R20 verringert werden. Für T7 eignen sich im Prinzip versch. HF-Leistungs-Transistoren der entspr. Leistungklasse. Sehr gut geeignet und robuster aufgrund des höheren max. zulässigen Kollektorstromes ist ein 2SC1969. Der Sender ist nach der Bestückung von L2 und Herstellung der restlichen Anschlüsse (Drehko nicht vergessen) als Peilsender einsatzbereit. Mit dem Drehko wird bei gedrückter Tune-Taste auf max. Ausschlag des Abstimminstrumentes abgestimmt. Alternativ kann für die Abstimmung vor Ort auch ein Feldstärkemeßinstrument verwendet werden. Die Anschlüsse zum Instrument sind möglichst kurz zu halten. Durch entsprechende Serien- oder Parallelschaltung von Widerständen können unterschiedliche Meßinstrumente angepasst werden. Der Zeit- und Kennungsgeber kann nach folgender Tabelle über einen 8poligen Dip-Schalter einge
stellt werden: Kennung (1 = ein, 0 = aus) S1-1 S1-2 S1-3 0 0 0 MOE (1. Minute) 1 0 0 MOI (2. Minute) 0 1 0 MOS (3. Minute) 1 1 0 MOH (4. Minute) 0 0 1 MO5 (5. Minute) 1 0 1 MO (Dauerläufer) 0 1 1 MO- (Dauerläufer) 1 1 1 MOA (1 Min. ein, 1 Min. aus) Einschaltverzögerung (Wertigkeit der Dip-Schalter) S1-4 = 1 Std. S1-5 = 2 Std. S1-6 = 4 Std. S1-7 = 8 Std. S1-8 = 16 Std. Hinweis: es sollte als Antenne ein Draht nicht unter 10m Länge (besser 15 m!) verwendet werden! Als Gegengewicht ist ein Erdspieß zu verwenden. Für die Stromversorgung scheiden normale Mignonzellen mit 500 oder 600 mah allerdings aus. Es wird empfohlen, Blei-Gel-Akkus mit 1,3 Ah zu verwenden. Hinweis in eigener Sache: dieser Sender wurde zur Förderung des Amateurfunkpeilens entwickelt. Die Weitergabe dieser Dokumentation durch Kopie oder Druck mit Quellenangabe ist ausdrücklich erlaubt. Ein Nachbau ist jedoch nur für private Zwecke gestattet. Eine kommerzielle Nutzung ist nicht gestattet, bzw. bedarf der schriftlichen Genehmigung des Autors! Die geltenden gesetzlichen und postalischen Bestimmungen bzgl. Bau, Erwerb, Besitz und Betrieb dieses Senders sind zu beachten. Auch für dieses Projekt sind komplette Bausätze beim Autor erhältlich.
Stückliste zum 80m-ARDF-Sender R1 10 r R2 1 k R3 2,2 k R4 3,3 k R5 2,7 k R6 3,3 k R7 270 r R8 2,7 k R9 8,2 k R10 2,7 k R11 47 k R12 33 k R13 56 r R14 180 r R15 1,8 k R16 1,2 k R17 390 r R18 330 r R19 2,7 k R20 22 r R21 10 r RS1 8x47k P1 250 k C1 27 pf C2 27 pf C3 100 nf C4 22 uf C5 100 nf C6 100 nf C7 100 nf C8 10 uf C9 100 nf C10 10 uf C11 100 nf C12 1 nf C13 1 nf C14 4,7 nf C15 10 uf C16 100 nf C17 330 pf C18 100 nf C19 10 uf C20 100 nf C21 100 uf C22 100 nf C23 10 nf C24 560 pf C25 270 pf C26 1 nf C27 1 nf C28 entfällt C29 entfällt C30 1 pf C31 100 nf DR1 500 pf C32 470 pf (auf Lötseite direkt über die Primärkreisanschlüsse von F1 löten) D1 LED D2 LED D3 1N4148 D4 1N4148 D5 1N4148 D6 1N4148 D7 ZD9,1V D8 ZD39 D9 1N4148 T1 BC547 T2 BC547 T3 BC559 T4 BD676 T5 BF254 T6 BD139 T7 2SC2092 (2SC1969) IC1 78L05 IC2 PIC16C54 Q1 3,2768 MHz Q2 3,5-3,6 MHz je nach gewünschter QRG DR1 DR2 DR3 DR4 Widerstand 0 Ohm oder Drahtbrücke ca. 22 uh, axial, kl. Bauform, I min. 100 ma ca. 22 uh, axial, gr. Bauform, I min. 1,25 A ca. 22 uh, axial, gr. Bauform, I min. 1,25 A SM1 Abstimminstrument ca. 100-500 ua F1 F2 ZF-Filter 10,7 MHz grün, 8+8/2 Wdg., L = 4,5 uh, C intern 50 pf ZF-Filter 10,7 MHz grün, 8+8/2 Wdg., L = 4,5 uh, C-intern 50 pf L1 L2 Amidon T68-2, 14 Wdg. 0,8 cul gleichmäßig über 3/4 des Kernumfanges gewickelt; (ca. 1,8 uh) Amidon T68-2, 28 Wdg. 0,4 cul gleichmäßig über 3/4 des Kernumfanges gewickelt, Anzapfung bei 7 Wdg.; (ca. 7 uh)
Stückliste Mechanik 1 Gehäuse, Bopla 189 x 110 x 70 mm (L, B, H), gebohrt und gefräst 1 Cinchbuchse 1 Bananenbuchse rot 1 Bananenbuchse schwarz 1 DC Buchse, Mittelstecker 1 Hohlstecker 1 Drehknopf 15 mm 1 Verlängerungsachse 88 x 6 mm 1 Kupplung i/i für 6 mm 1 Schalter MS244, Knebel max. 6 mm 1 Abstimminstrument 1 ca. 30 cm cul Draht 0,8 1,0 mm 1 ca. 60 cm cul Draht 0,4 0,5 mm 1 Drehkondensator 1 Kühlkörper 1 Platine 1 Akku LCR 12V1,3P 2 Senkkopfschrauben 3 x 15 mm 1 Zylinderkopfschraube 3 x 10 mm 2 Senkkopfschrauben 3 x 10 mm 1 Blechschraube 6 x 3 mm 1 Abstandsbolzen für M3, i/i 2 Abstandsröllchen 10 mm 2 Kabelschuhe 4,8 mm 9 Lötnägel 4 Unterlegscheiben 3,2 mm (Höhenausgleich Drehko) 1 Dipschalter Dip 8 1 IC Sockel Dip 18 2 LED Snap Fassungen für 5 mm LED`s 1 Taster 1 Betätigungsschutz für Einschalter 1 Bauanleitung
Bestückungsplan zum 80m-ARDF-Sender Brücke zur Basis LB1 = Ladebuchse AB1 = Antennenanschluß EB1 = Erdanschluß cw = Tastung tx on = Oszillator ein tune = TX akt. z. Abstimmen TA1 = reset (Sofortstart) +UB = plus 12 Volt DR1 = Drehko, Stator DR2 = Drehko, Rotor M+/M- = Abstimmanzeige
Schaltplan zum 80m-ARDF-Sender LB1 = Ladebuchse AB1 = Antennenanschluß EB1 = Erdanschluß cw = Tastung tx on = Oszillator ein tune = TX akt. z. Abstimmen TA1 = reset (Sofortstart) +UB = plus 12 Volt DR1 = Drehko, Stator DR2 = Drehko, Rotor M+/M- = Abstimmanzeige
Bohrplan und Montageanweisung für 8om-ARDF-TX Bitte Maße sehr genau einhalten! (Sämtliche Angaben in mm) Rückansicht Seitenansicht links Frontansicht
Rückseite Bitte Vorder- und Rückseite nicht verwechseln! Die Stehbolzen (20 mm) werden im Abstand von 94 mm senkrecht auf die Leiternbahnseite der Platine mit der Unterkante bündig abschließend verlötet. Die Platine kann dann mit den beiden Senkkopfschrauben 3 x 10 mm auf der Bodenplatte des Gehäuses festgeschraubt werden. Die Zeichnung zeigt die Ansicht der Gehäuseunterseite von außen! Von den 3 Plattenpaketen des Drehkos werden nur zwei angeschlossen.
Zum Abschluß noch einige wichtige Hinweise: 1.) Befestigungschrauben für den Drehkondensator nicht in das Statorpaket hineindrehen - Kurzschluß wäre die Folge (evtl. Unterlegscheiben verwenden). 2.) Minuspol des Abstimminstrumentes mit einem kurzen, dicken Draht an das Drehkondensatorgehäuse anschließen (leistungsfähigen Lötkolben verwenden). 3.) Über die beiden Anschlüsse des Abstimminstrumentes einen 1 KOhm Widerstand löten. 4.) Pluspol des Meßinstrumentes über 100 KOhm an den Ausgang M+ an der Platinenrückseite (Leiterbahnseite) anlöten. 5.) Den Akku mit Heißkleber zwischen Drehkondensator und Gehäuserückwand einkleben _ unter dem Akku nicht zu viel Heißkleber verwenden, da die Gehäuseabmessungen wenig Reserven bieten. 6.) Betätigungshebel des Ein- und Ausschalters vorsichtig kurz abkneifen (max. Länge des Knebels = 6 mm). Offenes Ende mit kleinem Lötklecks verschließen. 7.) Akku zum Schluß als letztes Bauteil einsetzen. Achtung: Plus und Minus kann je nach lieferbarem Instrument vertauscht sein!! Montage des Betätigungsschutzes für den Ein Ausschalter: 1. Betätigungsschutz mit Ein Ausschalter verschrauben. 2. In linkem Senkloch kleines Loch von 1,5 mm Durchmesser für Befestigungsschraube bohren. 3. Blechschraube 3x6 mm eindrehen.
Ein Bild sagt mehr als tausend Worte... So sieht eine ordnungsgemäß bestückte Platine aus. 470 pf direkt über Primärwicklung des Filters F1 löten. Leiterbahnunterbrechung Brücke von Basis T5 auf C12 Ein fertig aufgebauter 80 m ARDF Sender
Installation des Senders im Gelände Antenne aus Draht, ca. 10 12 m lang DL3BBX Juni 1998 80 m ARDF TX de DL3BBX Erdspieß, ca. 20 cm lang