Panorama-Empfänger 144-146 MHz
von DH7GL
| Die folgende Beschreibung soll kein Kochbuchrezept zur Herstellung eines Panorama-Empfängers darstellen, sondern den wenigen noch lötenden Funkamateuren Anregungen geben. Wer sich, ungeachtet dieser Warnung, trotzdem an den Nachbau wagt, wird bei genauer Einhaltung der angegebenen Dimensionierung der Bauelemente mit einem Gerät belohnt, das mit sehr geringem Aufwand Panorama-Empfang von 144-146 MHz mit großer Frequenzlinearität ermöglicht. Ich verwende den Panorama-Empfänger vorzugsweise in Verbindung mit einem Datong Up-Converter, der den Frequenzbereich von 0,09 bis 30 MHz in umschaltbaren 1-Mhz - Segmenten auf 144-146 Mhz umsetzt. Ausgangspunkt meiner Bemühungen war ein Bausatz des in der CQ-DL und anderen Amateurfunkpublikationen beschriebenen UKW-Empfängers "Einsteiger" von DF5FC. Der Interessierte sollte in der cq-DL 8/90 den Original-Artikel nachlesen. Der Bausatz, ursprünglich war eine Verwendung als Empfänger für die NOAA-Satelliten geplant, schlummerte bei mir drei Jahre in der Kiste "Projekte", bis meine Versuche, ihn zum Panorama-Empfänger umzuwidmen, begannen. Das Ergebnis ist diese von mir entsprechend modifizierte und erweiterte DF5FC-Schaltung. |  |
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Schaltungsbeschreibung
Kernstück des Empfängers ist der Schaltkreis IC 1 (MC 3362 P) von Motorola. Dieser enthält unter anderem den ersten und zweiten Mischer, den ersten und zweiten Oszillator, ZF- Begrenzerverstärker und Demodulator.
Der aufmerksame Leser wird sich spätestens jetzt fragen, wie es möglich ist, einen FM- Empfänger als Panorama-Empfänger zu benützen; eine Darstellung von begrenzten Signalen mit gleicher Amplitude ist an Sinnlosigkeit kaum zu übertreffen! Aber der Schaltkreis weist einen Feldstärkeausgang auf (Pin 10), der uns nicht nur diesen drögen Anblick erspart, sondern auch den sonst unbedingt notwendigen Logarithmierer überflüssig macht: Er liefert 1 nA pro 1 dBm Eingangsfeldstärke (siehe Bild rechts, entnommen aus dem MC3362-Datenblatt). Dieser sehr kleine Strom führt natürlich auch nur zu einem sehr kleinen Spannungsabfall am Arbeitswiderstand, so daß eine Verstärkung zur Anzeige notwendig ist. Sie wird mit dem Operationsverstärker IC 2 (µA741) vorgenommen. Die sonstige Beschaltung des MC 3362 P ist völlig konventiell, Details können in der cq-DL 8/90 nachgelesen werden. Das Datenblatt mit Applikationen der Firma Motorola ist eine weitere empfehlenswerte Lektüre.
Der vorhandene, hochohmige NF-FM Ausgang ("AWL-Option") kann bei der ersten Inbetriebnahme noch ohne Sägezahngenerator helfen, die richtige Funktion des Empfängers zu überprüfen. Später ermöglicht er das Anhören interessanter akustischer Phänomene, besonders bei eingeschaltetem Markengenerator (kurzes Hörbeispiel).
Die Einspeisung der Sägezahnspannung an die im IC 1 enthaltene Kapazitätsdiode erfolgt galvanisch ohne die Verwendung von Koppelkondensatoren. Eine Veränderung des Frequenzhubes an P 4 führt also auch zu einer Veränderung des empfangenen Frequenzbereiches, mit P 2 kann dies kompensiert werden. Ausgedehnte Versuche haben gezeigt, daß so eine erheblich größere Linearität zu erzielen ist; die durch Koppelkondensatoren verursachten Deformierungen der Sägezahnspannung wären zu groß. Bei sorgfätigem Abgleich ist über einen Bereich von 2 Mhz eine Linearitätsabweichung von weniger als 5% zu erzielen. Die angegebene Dimensionierung der frequenzbestimmenden Bauteile erlaubt einen Frequenzhub von 100 kHz bis 2,5 MHz und einen darzustellenden Frequenzbereich von 143 bis 147 MHz.
Die Schaltung des Sägezahngenerators weist, bis auf den Triggerausgang (Pin 3) des IC 4 (NE 555), keine Besonderheiten auf. Der Markengenerator besitzt keine Umschaltung zwischen den 100 kHz und 1 MHz Marken, denn die größere Amplitude der 1 Mhz Marken erlaubt eine deutliche Unterscheidung. Die sehr großen Parallelkapazitäten des Quarzes Q 2 waren notwendig, um das bei mir vorhandene Quarzexemplar von der Notwendigkeit des Schwingens auf 1,000.000 MHz zu überzeugen.
Aufbau
Ich verwendete, nach den notwendigen Modifikationen, die Originalplatine des Bausatzes (Bild: Lötseite / Bestückungsseite). Mir ist leider nicht bekannt, ob die Platine bzw. der vollständige Bausatz noch lieferbar sind. Es ist unbedingt erforderlich, eine beidseitig kaschierte Leiterplatte mit einer durchgehenden Massefläche auf der Bestückungsseite zu verwenden, um ein sonst auftretendes, nicht beherrschbares wildes Schwingen des MC 3362 P zu verhindern (DJ6ZP, Motorola-Applikation).
Der Platz des LM 386 auf der Originalplatine wird bei meinem Aufbau für das IC 2 (741) des Anzeigeverstärkers verwendet.
Eine zweite Lochraster-Platine (Beispielaufbau: Lötseite / Bestückungsseite) mit den gleichen Abmessungen dient dem Aufbau des Sägezahngenerators, des Markengenerators und der Spannungsstabilisierung. Beide Platinen sind durch eine Abschirmwand getrennt und stehen senkrecht in einem Stahlblechgehäuse (Bild).
Der optimale Wert des Koppelkondensators C-k zur Einspeisung der 100 kHz / 1 Mhz Marken muß experimentell ermittelt werden, 2 pF bewährten sich bei mir.
Die Zuleitungen zu den Potentiometern P2, P4 und P6 sind unbedingt abzuschirmen, Brummeinstreuungen sind sonst unvermeidlich, auf den Einbau eines Netzteiles in das Gehäuse sollte deshalb auch unbedingt verzichtet werden.
Abgleich
L 1 und C 6 werden auf Maximum abgestimmt. F 3 wird auf maximale Lautstärke am NF-Ausgang (AWL-Option) abgestimmt, dies ist aber für den späteren Betrieb unerheblich ,da das zur Anzeige verwendete Signal vor der Begrenzung und Demodulation abgezweigt wird.
P 5 wird so abgeglichen, daß mit P 6 an Pin 3 des IC 2 (µA741) eine Spannung von 4,5 bis 4,8 V eingestellt werden kann.
P 7 wird auf eine Sägezahnfrequenz von ca. 35 Hz eingestellt.
C 27 dient zusammen mit C-k der Einkopplung des Markensignals. Der Abgleich ist so vorzunehmen, daß sich die 100 kHz und 1 Mhz Marken in der Amplitude deutlich unterscheiden.
Mit C 28 werden die 100 kHz Marken untereinander auf gleiche Amplitude eingestellt.
Mit den Potentiometern P1 und P3 wird der zur Anzeige zu bringende Frequenzbereich eingestellt, es erfolgt eine Beeinflussung der Anfangs- und Endfrequenz und der Breite des dargestellten Frequenzbereiches. Zum Abgleich wird P2 (Frequenz) in die Mittelstellung und P4 (delta F) an den rechten Anschlag (maximaler Hub) gebracht. Der Kern der Oszillatorspule L4 soll knapp vollständig in den Spulenkörper bzw. in den Abschimbecher eintauchen. Mit Hilfe des Markengenerators wird durch wechselseitiges Abgleichen von P1 und P3 die Breite des angezeigten Frequenzbereiches auf 2,5 MHz eingestellt, 145,000 Mhz soll sich in der Mitte des angezeigten Bereiches befinden. Gelingt es durch den Abgleich von P3 und P4 nicht, das vorstehend beschriebene Ergebnis zu erreichen, kann auch L4 verstimmt werden, nach meinen Beobachtungen sollte aber, um eine möglichst hohe Frequenzlinearität zu erzielen, die Induktivität von L4 nicht zu groß werden (Kern nicht zu weit eindrehen). Die oben beschriebenen Voreinstellungen von P2 und P4 werden während des Abgleiches von P1 und P3 selbstverständlich nicht verändert!
Verbesserungen
Verbesserungen wären durch die Verwendung eines schmaleren Filters in der zweiten ZF denkbar. Aber ein von mir erprobtes, schmaleres Filter (CQ 33-455 HT) wies leider eine so zerrissene, unsymmetrische Durchlaßkurve auf, daß ich reumütig das Originalfilter (CFW 455 D) wieder einbaute. Weitere Versuche, vielleicht auch unter Einbeziehung des 10,7 MHz Filters, wären interessant!
73 von Martin, DH7GL, email: dh7gl@web.de; Packet Radio: DH7GL@DB0GE
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