Kurzwellenempfänger im Eigenbau
Kurzwellenempfang
ist interessant und vielseitig. Man kann Rundfunksender aus aller Welt hören,
dem Amateurfunk lauschen, Wetterdaten empfangen oder die vielen kommerziellen
oder militärischen Diensten beobachten, von denen man meist nicht
herausbekommt, was sie eigentlich tun.
Für den
Einstieg mag ein gekaufter Weltempfänger eine gute Wahl sein. Aber wenn es um
spezielle Signale geht, braucht man extrem stabile, fein abstimmbare und
empfindliche Empfänger mit der passenden Bandbreite und weiteren Eigenschaften.
Solche
Empfänger kann man selbst bauen. Es gibt dazu unzählige Konzepte und
Schaltungen. Hier wird ein Grundgerüst in Form einer teilbestückten Platine
vorgeschlagen, mit dem sich ganz unterschiedliche Empfänger bauen lassen. Damit
kann jeder seinen Wunschempfänger selbst aufbauen.
Inhalt
1 Einleitung 1
2 Eigenschaften des CD2003/TA2003 4
2.1 Der typische Einsatz 4
2.2 FM-Betrieb 5
2.3 AM-Betrieb 7
2.4 Ein einfacher AM/FM-Empfänger 10
2.5 Der CD2003 im Fledermausdetektor 15
2.6 FT8-Direktmischer 17
3 Universeller CD2003-Empfänger 24
3.1 Der Probeaufbau 24
3.2 Einsatz des SI5153-VFO 26
3.3 Keramische ZF-Filter 29
3.4 Die Platine 32
4 Der Kurzwellen-Direktmischer 34
4.1 Festinduktivitäten als Schwingkreisspulen 34
4.2 Spulen wickeln 36
4.3 Oszillatorkreis und Nebenresonanzen 41
4.4 Unerwünschte Rückwirkung auf den Eingang 42
4.4 Bandspreizung für das 40m-Band 44
4.5 Abgeschirmte Frontplatte 46
5 AM-Empfänger 50
5.1 Geradeausempfänger 50
5.2 Ein minimalistischer Superhet 53
5.3 AM-Superhet mit Vorkreis 57
5.4 Superhet mit Bandspreizung 60
6 Der PLL-VFO 61
6.1 Abstimmung per PC 61
6.2 ZF-Ablage 65
6.3 Der BFO 67
7 Software Defined Radio mit SDRSharp 70
7.1 Einstellungen 70
7.2 CW-Empfang mit Direktmischer 73
7.3 SSB-Empfang mit Direktmischer 75
7.3 SSB-Empfang mit BFO 76
7.4 CW-Empfang mit BFO 78
7.5 Digitale Signale erkennen 79
8 WSJT-X 83
8.1 Einstellungen 83
8.2 Empfangsberichte in PSKreporter 86
8.3 WSPR 89
9 Fldigi 93
9.1 CW-Dekodierung 93
9.2 RTTY 95
9.3 Wetterfax 96
10 VFO-Software 98
10.1 Arduino-Ansteuerung 98
10.3 AM-Modulator und VFO 99
10.3 VFO-Software am PC 108
10.4 Encoder für den HF-Generator 110
11 RX2003-Erweiterungen 115
11.1 Encoder-Abstimmung 115
11.2 Abstimmung mit dem Mausrad 117
11.3 RS232-Anschluss 119
11.4 CW-Filter 121
11.5 Ein S-Meter 124
11.6 Batteriebetrieb 125
11.7 Vorkreis und Antennenkopplung 127
12 Kurzwellenantennen 130
12.1 Innenantennen 130
12.2 Schleifenantenne 131
12.3 Außenantenne und Antennenkabel 132
12.4 Die Mantelwellensperre 133
12.5 Dipole 134
Download
Platinendaten: PCB2003.zip
Software-Archiv (Update 17.6.23: RSCOM.dll und .bas hinzugefügt): VFO.zip
Aktuelles: 30.1.23:
Die Platine ist jetzt bei AK Modul-Bus erhältlich: https://www.ak-modul-bus.de/stat/vorbestueckte_platine_zum_kw_empfaenger_.html
Dazu hat die Firma einen Teilesatz mit Drehko, Spulen usw zusammengestellt: https://www.ak-modul-bus.de/stat/spezialbauteilesatz_zum_kw_empfaenger_rx.html
Und auch das Buch ist hier erhältlich: https://www.ak-modul-bus.de/stat/buch_kurzwellenempfaenger_im_eigenbau.html
Ergänzung: Für den Anschluss an
einen PC eignet sich auch der USB-Adapter ADAPUSBCOM-BOB von Modul-Bus.
Ich habe einen vierpoligen Pfostenstecker auf den VFO gelötet, über den
nun auch die Betriebsspannung von 5 V kommt. So kann der VFO auch für
andere Zwecke eingesetzt werden.
Siehe auch:
Kurzwellenampfänger mit dem CD2003
Kurzwellenspulen und Spulenkörper
Wickeln einer Kurzwellenspule im Video
Einfacher KW-Direktmischer
LEDs als Magisches Band
Die Anzeige soll ein S-Meter oder ein Magisches Auge
ersetzen. Die rote LED ist weniger hell und leuchtet konstant. Die grüne LED wird über die ALC-Spannung des Empfängers
gesteuert. Mit der Signalstärke steigt die Helligkeit. Die Grenze
zwischen grün und rot scheint daher nach rechts verschoben zu werden.
Ein Stück Silikonschlauch mit 5 mm Innendurchmesser dient zur
Lichtstreuung. Die LEDs selbst wurden mit Isolierbad abgedeckt.
Der
Transistor arbeitet als gesteuerte Stromquelle. Weil man bei diesem Empfänger
eine ALC-Vorspannung einstellen kann, wird die Anzeige grüner, wenn man den
Regler höher und damit die Verstärkung schwächer stellt. Stationen, die stärker
sind als die eingestellte Grenze, werden aber immer noch deutlich angezeigt.
Das hilft bei der genauen Abstimmung.
Bei
diesem Versuch ist mir übrigens ein durchgehender Fehler im Buch aufgefallen.
Am ALC-Pin liegen auf der Platine ein keramischer Kondensator mit 10 µF und ein
Widerstand mit 10 kOhm. Die Schaltpläne im Buch zeigen dagegen noch die
Bestückung im Prototyp mit einem Elko von 22 µF und einem Widerstand von 22
kOhm.
Geringe Signalstärke
Große Signalstärke
RX2003 Erfahrungsbericht von Michael Stutzbach, DO6LSM
Mich hat fasziniert, mit wie wenigen Bauteilen und einem pfiffigen
Schaltungsdesign ein leistungsfähiger Empfänger möglich wurde: 2
Spulen, 2 IC's ein Drehko, ein Filter. Und das alles für nur 35 EUR!
Dank natürlich auch den Entwicklern dieses famosen Chips.
Im ersten Versuch, ging so einiges schief: Spannung verpolt, IC's
überhitzt. Auch der Versuch ein paar Teile zu retten klappte nicht.
Auslöten der Spulen und des Filters praktisch nicht schadfrei möglich.
Sie schreiben es ja selber im Buch: Man muß vermeiden allzu sehr auf
der Platine herumzulöten. Ihr Buch sprudelt ja nur so vor Ideen und
natürlich will man alle sofort nachbauen. Aber eine Lochrasterplatine
ist halt kein Steckboard.
Ich habe dann den Bausatz dann noch mal bestellt und den CD2003
zusätzlich separat. Damit möchte ich die interessanten "Zwischenstufen"
im Empfängerkonzept nachbauen - auf dem Steckboard. Man sieht die Teile
schon links im Foto.
Auf der Platine habe ich dann ohne Zwischenstufen die Komplettversion
aufgebaut. Eine Schwierigkeit beim Bau war das Wickeln der Spulen. Der
Draht ist so flimmsig, für mich schwer zu sehen und zu greifen.
Vielleicht wäre es besser dem Bausatz die fertigen Spulen beizulegen
die es ja auch gibt. Der Rest war einfach.
Ich empfange Stationen von 3,5 - 15 MHz. Die tiefen Frequenzen nur mit
Ferritkappe. Ein Gleichlaufproblem habe ich nicht bemerkt. Audio ist
bei Bedarf richtig laut und Ihr Tip mit dem "großen Lautsprecher"
goldrichtig. Eine hübsche Ergänzung ist das magische Auge, ich habe es
sofort nachgebaut. Bei nahem Gewitter flackert es heftig. Man sollte
dafür helle LEDs verwenden, bei Tageslicht ist sonst nicht viel zu
sehen. Bei mir schirmt ein weißer Schrumpfschlauch die LEDs ab.
Als Antenne kommt eine aktive Breitbandloop mit 1,30m Durchmesser
(Stampfl Blue Wave) zum Einsatz die ich oft auch für meinen KiwiSDR
nutze. Alles was ich im Kiwi höre empfange ich im Prinzip auch mit dem
RX2003. Im Kiwi ist der Störpegel etwas niedriger, allerdings
steht der auch außerhalb des Hauses und ist per WLAN angebunden.
Die PLL-Abstimmung und das BFO mit 100k-Widerstand funktionieren
prächtig. Die Drehko-Abstimmung ist schwierig und erfordert Übung. Aber
wenn man vorher ein Audion bedient hat geht das ... FT8 läuft auch ohne
Probleme. Eine zusätzlich Kopfhörer-Ausgangsbuchse hätte ich mir noch
gewünscht.
