Homemade 80m-QRP-Transceiver mit Röhren


Vor einigen Jahren wurde ich im Internet auf einen kleinen 20m-Band-Sende-Empfänger aufmerksam, der von IW9ARO mit insgesamt fünf  Noval-E-Röhren realisiert worden war. Einfach nachbauen wollte ich das Gerät nicht - eine Version für 80m  mit seriengeheizten Röhren aus der Fernseherbastelkiste war schon eher mein Ding.
Da wieder mal eine Schlechtwetterperiode über unserer Gegend hing, ging ich zügig ans Werk.
Von den schönen Jäger-Gehäusen hatte ich noch ein Exemplar übrig, ich mußte nur sehen, alles dort vernünftig unterzubringen.
 


Für einen großen Netztrafo war da sicher kein Platz und so mußte ich mich schon zu Beginn mit einer anderen Lösung  befassen.
Direkte Heizung der Röhren aus dem Netz, sowie einen kleinerer Transformator für die restlichen, benötigten Spannungen im Inneren des Geräts schien mir die einzige Möglichkeit, Spezialanschaffungen zu vermeiden - ich bin ja ein Verfechter der Bastelkistenlösungen!

Auch der Einsatz von modernen Halbleitern ließ sich nicht umgehen, sollte der Apparat vernünftig arbeiten. Dieser Stilbruch sei mir verziehen.

Nun aber zum Konzept, das anhand des Plans am besten klar wird:           



Betrachten wir zunächst den Empfangsweg. Alle Relais sind in dieser Stellung im Schaltplan gezeichnet. Das 1K-Ohm-Poti gleich am Eingang dient als RF-Gain-Regler zur Abregelung von extrem starken Signalen. Der Gitter-und Anodenkreis des HF-Verstärkers werden mit einem kleinen Doppeldrehko abgestimmt. Handelsübliche Spulen wurden auf 8µH getrimmt und erhielten jeweils zwei Koppelwindungen.
Die Verstärkung übernimmt eine Röhre EF183 mit Abschirmhaube, in Fernsehempfängern gerne als regelbare Bild-ZF-Stufe eingesetzt. Der Heizstrom beträgt wie bei den restlichen verwendeten Röhren 300mA. Die Regelspannung wird in Serienspeisung dem Gitter 1 zugeführt.


Es folgt ein Dioden-Ringmischer. Im Schaltplan ist hier der bekannte IE500 gezeichnet, da ich nur dieses Symbol zur Verfügung hatte. Tatsächlich verwendete ich eine Eigenkreation, bestehend aus zwei Ringkernen FT37-77 und acht Schottky-Dioden BAT46. Diese Anordnung entspricht in etwa der High-Level-Klasse, benötigt 50mW Oszillatorleistung, ist dafür aber ausreichend frei von unerwünschten Mischprodukten.
Das Oszillatorsignal mit 14,2 - 14,7 MHz kommt von der DDS-Baugruppe, die ich in der Rubrik TIPPS noch näher beschreiben werde.
Der weiter hinten folgende Produktdetektor bzw. Balancemodulator ist identisch gefertigt. Beide Mischer arbeiten sorum und rosum - ich denke, man weis, was ich meine!!


Auf einen reflexionsfreien Abschluß des Mischers habe ich verzichtet, es geht über K3 gleich zum Quarzfilter. Die Mittenfrequenz beträgt 10,6985 MHz, besteht aus vier Quarzen und die Bandbreite liegt bei 2,4 KHz.
Der Abgleich dieses Ladder-Filters war nicht ganz einfach - ich besitze nur einen relativ einfachen Wobbelsender. Aber Geduld siegt immer!

Die ZF-Verstärkung erfolgt durch eine EF8010. Dies ist eine Röhre mit langer Lebensdauer und elektrisch identisch mit der EF183. Schwingkreise mit Eisenpulverkernen erreichen bekanntlich hohe Güten und so habe ich den folgenden 10,7-MHz-Kreis mit einem T68-2 Ringkern realisiert. Auch diese Stufe wird von der AGC geregelt.

Bevor wir fortfahren, zunächst eine Aufnahme vom geöffneten Gerät.



Über K4 gelangt die ZF an den zweiten Ringmischer, der in diesem Falle als Produktdetektor arbeitet. Die Injektionsfrequenz kommt vom Trägeroszillator, der mit einer Doppeltriode ECC82 arbeitet. Mit der kleinen 8µH-Spule kann die genaue Frequenz für LSB hingezogen werden. Die zweite Hälfte der Röhre arbeitet als Kathodenfolger, um die niederohmige Einkopplung in den Ringmischer sicherzustellen. Zusätzlich sorgt das 1dB-PI-Glied für eine ordentliche Anpassung.
Am Ausgangsport des Mischers, im Schaltplan als Pin3 und 4 bezeichnet, steht nun die Niederfrequenz an, diese wird mit der 650mH-Spule und dem, am Gitter 1 der PCF80 liegenden, 6,8nF Kondensator von HF-Resten befreit und engt die NF-Bandbreite angenehm ein.

Der Pentodenteil der Verbundröhre macht eine kräftige NF-Verstärkung, der Triodenteil arbeitet wieder als Spannungsfolger - denn aus dieser Spannung wird die Regelspannung für den ZF-Verstärker und die Anzeigespannung für ein S-Meter gewonnen. Die Diodengleichrichter müssen entsprechend niederohmig angesteuert werden.
Direkt von der Anode der Pentode geht es über den Lautstärkeregler zur NF-Endstufe - keine kräftige Röhre wurde hier verwendet - eine EF184 mit einem passendenem Ausgangsübertrager 16K/8 Ohm tut hier ausreichende Dienste. Sie gibt ca. 0,9W Leistung ab - völlig ausreichend, wie sich herausstellte, und wird im Sendefall gesperrt.
Solche steile Pentoden wurden meist als letzte, ungeregelte ZF-Stufe des Bild-ZF-Verstärkers in Fernsehgeräten verwendet.
Der Empfangsfall wäre somit besprochen.

Bei der Senderei läuft nun alles sozusagen "rückwärts".
Alle Relais sind nun in Stellung TX. Fangen wir beim Mikrofon an.
Die Pentode der PCF80 erreicht etwa 100-fache Verstärkung, der Kathodenfolger speist über ein kleines Trimmpoti erneut die Ports 3 und 4 des Diodenmischers. Dieser heißt ab sofort Balancemodulator. Das 10K-Ohm Poti dient zur Anpassung der NF-Amplitude - Übermodulation hört sich grauenvoll an!
Am Anschluß 1 haben wir bereits das DSB-Signal anstehen. Es hat sich gezeigt, daß hier keine Symetrierung nötig war, beide Seitenbänder sehen identisch gut aus.
Im weiteren Schaltungsverlauf mußte ich schweren Herzens eine Transistorstufe einsetzen, sonst hätte ich am Schluß der Senderkette die geforderte Ausgangsleistung nicht erreicht.
Ein GermaniumTransistor AF138, um "zeitgemäß" zu bleiben, und ein 10,7MHz-Standardfilter der Kennfarbe grün bilden diese Stufe. Das Quarzfilter trennt das unerwünschte Seitenband ab, der ZF-Verstärker - nun ungeregelt - hebt das 10,7MHz-SSB-Signal weiter an.
Im Schaltplan lässt sich gut verfolgen, daß der Empfangsmischer nun als Sendemischer arbeitet - er erhält die VFO-Frequenz weiterhin von der DDS. Als Differenz erscheint nun an seinem Pin 1 bereits das Nutzsignal des 80m-Bandes.
Dieses wird nunmehr durch den HF-Verstärker mit seinen beiden, im Gleichlauf befindlichen Kreisen, kräftig verstärkt.
Über K2 und einen kleinen Aufwärtsübertrager mit einem Ringkern FT50-43 erreicht es die Senderendstufe. Nach einigen Mißerfolgen mit Röhren wie PL81, PL82 entschied ich mich für die kräftige PL508, denn ein Sender-Output von ca. 10W PEP war von Anfang an beabsichtigt.
Diese Röhre hatte ihre Glanzzeit in den Anfängen der Farbfernsehtechnik und zwar als Vertikalablenk-Stufe. Ihre Heizspannung beträgt etwa 17V bei 300mA Strom, ideal für meine Anwendung.

In Stellung Empfang ist die Senderendstufe durch -80V am Gitter 1 gesperrt, der Ruhestrom beim Senden beträgt um die 25mA, einstellbar durch den Trimmer am Fußpunkt des Eingangsübertragers.
Bei der zur Verfügung stehenden Anodenspannung von knapp 280V und bei 230V am Schirmgitter erreicht die PL508 mühelos die gewünschte HF-Leistung. Der Anodenstrom erreicht maximal 90mA.
Die Ankopplung der Antenne übernimmt nicht, wie sonst üblich, ein PI oder Collinsfilter - ein klassischer Tankkreis brachte hier eindeutig eine stabilere Funktion der PA. Die Spule ist auf einem T130-2 Ringkern gewickelt, der Antennenausgang liegt an einer Anzapfung. Abgestimmt wird mit einem Hopt-Doppeldrehko aus einem Rundfunkgerät - beide Pakete sind parallel geschaltet. Zur Power-Anzeige dient die kleine Zusatzschaltung mit dem kleinen Koppel-C und der Diode.
Das kleine Weißblechgehäuse oberhalb des PA-Drehkos wurde erst nachträglich eingefügt und ist im Schaltplan noch nicht enthalten. Es enthält einen NF-Zweitongenerator mit zwei Germaniumtransistoren OC604 und dient zur sauberen Abstimmung.

Zum Netzteil.
Wie schon eingangs erwähnt, sind die Röhren direkt aus dem Netz geheizt, ein Vorschaltkondensator bewirkt die nötige Herabsetzung des Stroms auf 300mA.
Mir ist klar - ein ungutes Gefühl bleibt, denn bei einem Isolationsfehler zwischen Kathode und Heizfaden von nur einer Röhre
kann das Gerät zerstört werden. Wenn das Metallgehäuse geerdet wird, besteht zumindest keine Gefahr für Leib und Leben, der Fehlerstromschutzschalter verhindert dies. Ich betreibe den kleinen Transceiver hier im Shack sicherheitshalber mit einem 200VA-Trenntrafo, der sowieso zur Ausstattung meines "Forschungslabors" gehört.
Die weitere Schaltung des Netzteils ist selbsterklärend. Ein Dachbodenfund-Trafo mit 240V/100mA und 26V/150mA erzeugt die Anodenspannungen, die Gittervorspannung sowie die Kleinspannungen für die Relais und die DDS.

Der erste QSO-Partner mit dem 6-Röhrengerät war DL7UGR aus Berlin. OM Gerold war sichtlich überrascht, wie sauber und kräftig mein Signal aufzunehmen war. Offensichtlich habe ich keine schwerwiegenden Fehler gemacht.
Gelegentlich bin ich mit dem Gerätchen abends qrv. Ich hoffe, man hört sich.
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