IQ-Receiver        
 

von Gerd Sinning                
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Ziel war es, einen tragbaren Empfänger mit Standardbauteilen aufzubauen, der sowohl VLF Signale empfangen kann als auch Fledermäuse hörbar macht. Der Empfänger soll ohne Spulen oder Abgleich sofort laufen. Dafür ist ein IQ Mischer mit dem CD4066 gut geeignet. Er wird mit zwei um 90 Grad phasenverschobenen Signalen angesteuert, die erzeugt ein LM567 wenn Pin3 auf Masse liegt. Der Vorverstärker besteht aus 2 Stufen eines TL084 und der Endverstärker für das IQ Signal hat jeweils eine. Normalerweise wird das auf der HF Seite um 90 Grad phasenverschobene Signal auf der NF Seite nochmal um 90 Grad phasenverschoben und dann addiert, meistens im PC per Software. Die I Signale sind in Phase und addieren sich, die Q Signale sind um 180 phasenverschoben und löschen sich aus, so dass die Spiegelfrequenz unterdrückt wird. Das wird hier so nicht gemacht, in den Ohren wird gemischt bzw. in dem was dazwischen liegt.

Der Schaltplan, für 9V Batteriebetrieb. Die Versorgungsspannung der 3 ICs ist über L/C entkoppelt.

Am Ausgang X2 wird ein Stereo Kopfhörer mit Lautstärkeregler im Kabel angeschlossen. Am Eingang X1 kann man nun verschiedene Frontends anschließen, mit einem Mikrofon wird daraus ein IQ Fledermausdetektor, mit einer Spule am Eingang hat man einen VLF Empfänger.

Der Höreffekt ist verblüffend, beim Abstimmen auf einen Sender wandert das Signal von links nach rechts, andere Sender scheinen im Raum verteilt. Mangels passender Fledermäuse habe ich nur mit einem Piezolautsprecher getestet, bis ca. 50 kHz funktioniert es. Es wäre sicher interessant, räumlich verteilte Fledermäuse zu hören. Der LM567 hat einen Frequenzbereich vom 23 bis 135 kHz, wegen der 1/RC Charakteristik braucht man 2 Potentiometer in Serie für Grob-und Feinabstimmung. So überstreicht man den VLF Bereich. Der erste TL084 mit einer Gain-Bandwidth von 3 MHz wirkt als Tiefpassfilter am Eingang. Die Verstärkung von 23 bei niedrigen Frequenzen ist bei 130 kHz bei 1 angekommen. Verstärkung ist aber genug vorhanden.

Mit einer Spule hört man z.B. den Zeitzeichensender DCF77 auf 77,5 kHz, das breite Rauschband kommt vom Laptop.

Bei hohen Frequenzen, etwa ab 80 kHz, weicht die Phasenverschiebung des LM567 von 90 Grad ab. Es funktioniert noch, aber der Stereoeffekt lässt nach. Man kann auch einen 74AC74 nehmen, um die phasenverschobenen Signale zu erzeugen. Hier sollte es aber einfach und transportabel werden.

Einen IQ-Empfänger mit ein paar Standardbauteilen, mehr braucht man nicht, um VLF Sender oder Fledermäuse zu hören. In Stereo!

References:

Blueberry: http://www.andreadrian.de/sdr/index.html
IQ receiver: http://yu1lm.qrpradio.com/
SDR: http://www.sdrham.com/sdradio/index.html



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