Experimente-Sammlung
So wie es bekannte Experimentier-Serien auch tun: Aufbau eines
Standard-Bausatzes mit allen Kurs-Experimenten auf Breadboard. Einzelne Bauteile
werden je nach Kapitel untersucht und am Ende kommt eine praktische Anwendung
heraus. Z.B. Sender-/Empfänger-Schaltung. Langgehangelt an einem bereits
vorhandenen Lehrwerk könnte ein Praxis-Handbuch mit Foliensatz entstehen. Ach
ja, und wir brauchen einen 3D-Drucker. --dl7bst
Anforderungen:
- Verwendung möglichst günstiger "Standard-Bauteile"
- SDR mit GNU Radio und GNU Octave
- verwendete Schaltungen sollten frei verfügbar oder selbst entwickelt sein
- optional Simulation mit SPICE-Tool (Qucs)
- Klasse E:
- erstmal alles auf Breadboard
- Übertragen und Löten auf Lochrasterplatinen - keine Reißzweckentechnik, was eher für Kinder geeignet ist
- alles gemeinsam
- Klasse A:
- Testaufbau auf Breadboard
- daraus PCB-Design- (KiCad) und Ätz-Workshop (+ Bestücken/Löten) machen
- Schaltung sollte also klein und einfach sein!
- Astabiler Multivibrator mit BC108 vs. NE555?
- individuelle Wahl von 1 aus 3(?) Projekten
- "Dual Use" mit einem LNDW-Projekt wäre super
Projekt-Ideen
Klasse E
- Geradeausempfänger
- Detektorempfänger: Einfacher Elektronikeinstieg. Alle Bauteile werden behandelt und Prinzipien erläutert
Transistor-Audionempfänger schon wieder etwas komplexer- optional NF-Transistorverstärker oder IC
- SDR-Grundlagen mit UKW-RX aus der Dose (RTL-Dongle oder
FunCube(teuer))- pro: einfach abstrahierter Blockschaltbildbau mit GNU Radio wie es mit Bauteilen auch wäre, Converterbau für HF möglich, praktisch für TX-Bau-Tests (Spektrum etc.)
- con: wenig Elektronikbastelei
- viele VHF/UHF-Beispiele "aus der Luft" wie AFu und Rundfunk
Fakultativ koennen wir uns noch einen weiter entwickelten Transistor-RX (Klasse E) oder den simple UKW-FM-TX vornehmen.
Klasse A
- anspruchsvolleres SDR
- "aufbohren" des Sticks für HF auf verschiedenen Arten - ggf. irgendwann mal ein dafür konzipiertes Projekt nutzen/bauen
- Wahl aus einem Projekt
- ARDF-Set
- simple UKW-FM-TX
- kleine Schaltung, unschönes Signal, aber besser als "Wechselblinker"
- HF-CW-TX
- pro: machbar, cool, Qucs-Simulation bereits vorhanden
- con: nur ein Bruchteil wird sich mit CW beschaeftigen wollen
- todo DB4UM: Quellen zusammenstellen
- UKW-FM-RX
- pro: Rundfunk-Empfang/idlen DK0TU QRG, erweiterbar durch Bau eines simplen UKW-FM-TX
- con: schon etwas aufwändig
SSB für HF- pro: macht Lust auf AFu
- con: nicht so einfach mal schnell aufzubauen
- interessante Schaltung von PA2OHH
Projektdetails
Detektorempfänger
Bauanleitungen nach Prio:
- http://www.elexs.de/radio1.htm
- http://www.jogis-roehrenbude.de/Detektor/KW-Detektor/KW-Detektor.htm
- http://www.welt-der-alten-radios.de/detektor-kw-detektor-ii-193.html
Dimensionierung sollte für Kurzwelle sein. Lang- und Mittelwelle wird nach und nach endgültig eingestampft.
Bezugsquellen großer Luft-Drehkos (die dielelktrischen Verluste bei Plastik-Drehkos dürften zu hoch sein):
- http://www.ak-modul-bus.de/cgi-bin/iboshop.cgi?showdsearchdrehkondensator:11111100!0,684124622526975,VCAP4
- http://www.roehrentechnik.de/html/drehkos.html
- http://www.oppermann-electronic.de/html/drehkos.html
Prinzipien kommen schön raus:
- Bauteilgrundlagen, zusätzliche Übungen einflechten:
- Widerstände: Spannungsteiler belastet/unbelastet(ideal), Strommessung mit Shunt (100 Ω) parallel zum Instrument
- usw.
- Schwingkreis zur einfachen Abstimmung eines Senders
- Antenne, irgendwie muss ein Signal zum Schwingkreis gelangen
- HF wird gleichgerichtet, die Demodulation
SDR
Mit RTL-Dongle - optimales Kosten/Nutzen-Verhältnis zu Lehrzwecken.
- Grundlagen
- GNU Radio, ggf. GNU Octave, einfacher RX von NBFM/WBFM
- "Direct Sampling"-Mode für niedrigfrequente Signale: http://www.rtl-sdr.com/rtl-sdr-direct-sampling-mode/
- bessere Signalqualität bietet ein Upconverter, aber teuer - Open Hardware Project: https://code.google.com/p/opendous/wiki/Upconverter
- auch spannend: Mehrere RTLSDRs mit einer gemeinsamen Clock-Quelle versorgen und sie damit synchron samplen lassen (http://www.rtl-sdr.com/rtl-sdr-based-coherent-multichannel-receiver/)
ARDF
Mit TX im ISM-Band, also legal SWL-tauglich:
- Homepage: http://www.flohjagd.de/
- eBook: http://books.google.de/books?id=OTTpkU6lcEAC
- Projektbeschreibung als PDF
Den Empfängerbau können wir uns ggf. erstmal sparen und billige LPD-Devices in CN bestellen.
Roadmap:
- PCB-Layout mit KiCad erstellen
- Peilempfänger mit Bao planen: Programmierung ISM-Only, Adapter, Attenuator, Ant
- Teile (und ggf. Baos) bestellen
- Layout-Demo und Platinen-Workshop mit Kurs
Sonstige Links zum schmökern:
UKW-FM-TX
- http://www.translocal.jp/radio/micro/howtosimplestTX.html
- http://www.electro-tech-online.com/threads/understanding-fm-transmitter-circuit.105702/
- https://www.youtube.com/watch?v=m64DdkINMOQ
- https://www.youtube.com/watch?v=BSqhTapilSQ
- https://www.youtube.com/watch?v=joFourugXvs
- https://www.youtube.com/watch?v=MMgzUGBfXiE
UKW-FM-RX
erste Idee: http://electronics-diy.com/fm-radio-receiver-using-tda7088.php- muss abgestimmt werden, schon etwas zu komplex für den Kurs
- einfacherer Aufbau mit TDA7088
- grobe Kostenkalkulation von DL6TRW
- Datenblatt mit Schaltung: am Ausgang lediglich kleinen Audio-Amp (Op-Amp mit einstellbarer/fester Verstärkung sollte ausreichen)
HF-CW-TX
...
RaspberryPi TX
WSPR auf 30m (10MHz)
![]() |
Die Quelle Links ist der Raspi Output, der 50 Ohm Widerstand rechts die Antenne. Hier ist noch ein kleiner Verstaerker mit dem BC547 eingebaut, so dass mehr Leistung auf KW erzeugt wird - nach Simulation immerhin ca. 10 mW und sollte fuer WSPR gerade so reichen. Die 5V-Versorgung kommt vom Raspi Pin. Die Spule wird selbst gewickelt mit ca. 1mm Kupferlackdraht, ~6 Windungen mit ~1cm Durchmesser und ~1cm Länge - die wird auch zum Abstimmen genomen. Mit Eingangswiderstand von ~500 Ohm etwa doppelte Leistung als mit 1k Ohm - den GPIOs reicht diese geringe Last aus.
- 30m ist ein WARC Band, da geht WSPR besonders gut
- WsprryPi für Kurzwelle auf Perfboard
- TX via GPIO 4 (Pin 7) + GND
- kleiner Amp mit BC547 zur Leistungsvervierfachung: Transistor im C-Betrieb, als "Schalter" - es macht
keinen Unterschied ob BC547 Typ B oder C
- Schaltung als Emitterfolger simpel und sehr wenig Verluste
- Antenne direkt mit einem Draht
- Spule zum Abstimmen. Damit sie mechanisch einigermassen stabil ist sollte
man 1mm Cu Lackdraht nehmen, aber ohne Abstimmung klappts wegen der
Werte-Streuung nicht. (HF is a biatch
Einen Trimm-Kondensator gibts bei den hohen Kapzitaeten (4.7nF) auch nicht.
- wir testen auch mal einen Aufbau mit fester Induktivität
- erster Test: Auf 10.140 MHz bekommt man ein starkes Signal wenn ein paar Meter Draht angeschlossen werden (S9). Ergebnis: Abblock-Kondensator mit 100nF für die Versorgungsspannung benötigt um die 1. Oberwelle bei 2x10.140 MHz genuegend zu dämpfen, aber dann nach S-Meter 8 S-Stufen, oder 48 dB Dämpfung, also aussreichend. Output ca. 10mW
- Teile 30m Amp und TP:
- 1x BC547
- 3x 4.7 nF, z.B. KerKo mit Spannungsfestigkeit von mindestens ~10V (also kein Problem)
- 1x 100 nF
- 1x 47 Ohm Widerstand
- 1x 470 Ohm Widerstand
- 1x Lochrasterplatine
- 1x Buchsenleiste
- 1x LED mit 2k Ohm Vorwiderstand zur Betriebsanzeige der 5V
- ~15m Antennendraht
- ~20cm 1mm-CU-Lackdraht -> 0.1 uH
FM/SSB auf 70cm (430MHz)
![]() |
Beim 70cm Tiefpass ist der 1k Ohm Widerstand Teil des Raspi Ausgangs (anders als bei 30m, wo der Widerstand zum Schutz des Raspi eingebaut ist). Der 50 Ohm Widerstand ist wieder die Antenne.
- RPiTX für 70cm auf PCB
- TX via GPIO 18 (Pin 12) + GND
- Teile 70cm TP:
- 1x Buchsenleiste
- 1x KerKo 22 pF
- 1x Trimmer um 7.4 pF herum, z.B. Trimmer 2,1-10pF
- 1x 1 nF oder ähnlicher Koppelkondensator, z.B. KerKo 1nF
- 1x Antennenbuchse/Adapter, z.B. MCX-Buchse
- ~24 nH, verschiedene Alternativen
- PCB-Spule
- Berechnungsgrundlagen mit Online calculator
- alternative Formen
- durch typ. 2-3% Abweichung vorher fertigen und ausmessen
- 22nH-SMD-Spule (1206), z.B.
- 1206 einfacher zu verarbeiten als 0603
- ~13cm 1mm-CU-Lackdraht
- PCB-Spule
Spulen wickeln
Trinkhalm-Standardmaße:
- Gerade Trinkhalm: 6mm oder 8mm
- Flexibler Trinkhalm: 5mm
Alternativ Kugelschreiberminen
Einzelprojekte
Hardware
- 4k8-GMSK-Sender im UHF-Satellitenband mit RFM69 oder DRA818U oder ADF7021 als TX-Version?
- LC-Filter-Entwicklung für VHF-Aussendungen via GPIO des Raspberry Pi
- seopardy HW mit ISM-Funkschnittstelle
Software
- OpenWebRX (Open WebSDR)
- Infobeamer mit Sensoren