AM-Sender mit GNU Radio
Es geht
um dieses alte Röhrenradio. Ich möchte einen AM-Sender mit HackRF
programmieren und damit eigene Programme auf Mittel- und Kurzwelle
hören. Als Modulationsquelle nutze ich den Mikrofoneingang am PC.
Hier kann entweder ein Mikrofon oder eine andere Quelle angeschlossen
werden, Zum Testen verwende ich den Kopfhörerausgang eines tragbaren
UKW-Radios.
Der Block Audio Souce holt die Daten von der Soundkarte. Hier verwende
ich eine Abtastrate von 20 kHz, die in der Variablen samp_rate_AF
festgelegt ist. Das Programm verwendet eine zweite Abtastrate von
samp_rate = 8 MHz für die Datenübergabe an den Hack RF One. Im Osmocom
Sink wird die Ausgabefrequenz festgelegt. Es funktioniert ab 500 kHz,
aber hier wurde die ISM-Frequenz 6,78 MHz eingestellt, die für
wissenschaftliche Experimente dieser Art zugelassen ist. In diesem
Bereich hört man manchmal auch engagierte Schwarzsender, aber hier wird
ganz ohne eine Endstufe gearbeitet.
Die Versuche haben gezeigt, dass die begrenzte Bandbreite des
Röhrenradios zu einem dumpfen Klang führt, wenn man alle Tiefen voll
überträgt. Das Eingangsspektrum wurde deshalb auf den Bereich 200 Hz
bis 4,5 kHz beschränkt. Für das Band Pass Filter wurde eine
Flankensteilheit von 100 Hz eingestellt. Damit bekommt die Modulation
einen ausgewogenen Klang.
Dem Signal muss nun eine Gleichspannungs-Komponente von 0,5 hinzugefügt
werden, die den Träger bildet. Wenn das Modulationssignal in den
Spitzen bis 0,5 reicht, ist der Sender voll ausgesteuert. Den passenden
Pegel stelle ich am Lautstärkeregler des angeschlossenen UKW-Radios
ein. Für die weitere Verarbeitung muss das Signal die Typ-Umwandlung
Float to Complex durchlaufen. Dann folgt der Rational Resampler, der
durch eine Interpolation aus jedem NF-Sample 400 neue Samples erzeugt,
um auf die HF-Abtastrate von 8 MHz zu kommen.
Bei der Übergabe an
den HackRF One werden die Sendefrequenz und die Verstärkung
eingestellt. IF Gain geht bis 47 dB. Hier wurden 30 dB eingestellt, was
für eine Verbindung mit dem Antenneneingang des Röhrenradios passend
ist. RF Gain betrifft den zuschaltbaren TX-Verstärker, der tatsächlich
nur eine konstante Verstärkung liefern kann. Mit 0 dB ist er
abgeschaltet.
Mit RF Gain > 0 dB kommt bei meinem Gerät tatsächlich weniger raus
als mit 0 dB. Höchstwahrscheinlich ist der Verstärker U25 defekt. Und
meine Vermutung ist, dass ich ihn durch meine Experimente mit dem
Röhrenradio gekillt habe. Das Problem ist, dass das Röhrenradio nicht
geerdet ist. Über die Kapazität des Netztrafos liegt immer eine gewisse
Wechselspannung bis ca. 100 V auf dem Chassis. Wenn ich meine Zweidrahtleitung
mit Masse und Antenneneingang anschließe, kommt es zu einer Entladung
und einem damit verbundenen Spannungsimpuls am Antennenanschluss des
HackRF One, der den Schaden verursacht haben könnte.
Inzwischen setze ich
einen HF-Trenntransformator am Antennenausgang ein. Dazu habe ich eine
Festinduktivität von 330 µH verwendet und zusätzlich 50 Windungen aus
dünnem Draht aufgebracht. Diesen Trenntrafo verwende ich jetzt
vorsichtshalbe auch für andere Experimente. Damit werden Masseschleifen
und andere Probleme vom HackRF One ferngehalten.
Ergebnis des Versuchs: Mit dem Röhrenradio bekomme ich einen
nostalgischen und sehr angenehmen Klang. GNU Radio bietet hervorragende
Möglichkeiten der Filterung und der Modulation, sodass man Änderungen
und neue Ideen leicht umsetzen kann.
