En-rörs transceiver för 80 m

SM7EQL

Kortvågs- och UKV-tekniker
Det har varit stiltje på byggfronten ett bra tag men nu är byggbordet åter belamrat med allehanda skrot - ett nytt projekt - en en-rörs transceiver som jag absolut inte behöver är på gång. Apparaten byggs för att det går och är kul att bygga. Det är lärorikt och gammalt skrot som samlats på hög kan äntligen komma till nytta. Ett otal olika kopplingar har redan provas och utvärderats. En del med bra resultat andra helt värdelösa.

Bakgrund till projektet: För en månad sedan rafsade några lokala radiobyggare här i lundatrakten, som träffas regelbundet, ner en preliminär kravspecifikation på en bit papper. I korta drag betämde vi oss för att bygga ihop var sin transceiver för 80 m telegrafi. Ett (1) rör skall apparaten innehålla. Mottagaren skall vara VFO-avstämd och klara av att driva en högtalare. Sändaren skall vara kristallstyrd och lämna minst 4-5 watt ut i antennen. Full QSK är önskvärd liksom medhörning. Det blir många utmaningar att klura på, med endast ett rör och så få komponenter som möjligt. En nätdel, med rörlikriktare, tillkommer som separat enhet.

attachment.php


Så här ser mitt experimentbygge ut just nu idag. Röret är f n ett PCL82 triod/pentod där trioddelen används som återkopplad detektor (Armstrong patent från 1913) och pentoddelen som LF-förstärkare. Ratten till vänster är frekvensinställning för mottagaren. En vridkondensator på 15 pF ger täckning från 3490-3610 kHz. Med pilratten under chassiet regleras återkopplingsgraden. Den högra ratten är till för avstämning av tankkretsen i sändaren. Kristallen av typ FT243 skymtar på chassiet. Den svarta skärmburken till vänster innehåller antenn-, galler- och återkopplingsspole för mottagaren. Den andra skärmburken till höger innehåller tankkretsen med kopplingslink för 50 ohm antenn.

attachment.php


Mottagaren hör signaler ner till c:a -110 dBm, vilket skall förstås som med örat läsbara i högtalaren på c:a 50 cm lyssningsavstånd i tyst rum med normal hörsel. Med hörtelefoner kommer man ner ytterligare 15-20 dB innan signalerna försvinner i bruset. Inte riktigt lika känslig som Paraset-mottagaren men i den används ju en pentod i detektorn istället för den triod som PCL82 (ECL82) innehåller. Signaler uppemot S5 hörs med mycket god högtalarstyrka och vid S9-signaler får man dämpa volymen.

Utmaningen, som ser ut att vara löst i teorin, är att när nyckeln trycks ned så blir den VFO-styrda mottagaren per automatik en kristallstyrd sändare, utan några andra omkopplare och reläer. På så sätt fås full QSK.

Medhörningen kan möjligen bli ett bekymmer men på något sätt skall väl röret fås att ge ifrån sig något lågfrekvent återkopplat missljud. I värsta fall får en mekanisk summer av typen liten ringklocka utan kläpp och klocka användas. Moderniteter som piezoelektriska historier som elegant hade löst ett problem som detta har ingen plats i en sen 50-talskonstruktion och nymodigheter måste med alla medel undvikas.

Med 80 m dipolen ansluten är det full fart på 80 m. Bandet kokar av stationer på kvällstid, just nu lyssnar jag på SM6BTT som med S9-styrka förtvivlat ropar CQ SAX. Återkopplingsreglaget är kopplat in på ett sådant sätt att antennsignalen dämpas ju mer återkopplingsgraden ökas. Denna enda ratt får därför tre funktioner, återkopplingsgrad, RF- samt LF-gain.

Mottagare av det här slaget är så brusfattiga att utan antenn så är de fullständigt stendöda. Ett ytterst svagt brus/brum hörs om man lägger örat till högtalaren. Inte mer än så. Känsligheten är ändå tillräckligt bra för att höra de allra svagaste stationerna precis som vilken annan modern plastradio som helst. Det är ju det atmosfäriska bruset som sätter gränsen och det bruset är högt på låga frekvenser.

En av de andra radiobyggarna som kommit en bit på väg har även fått fart på sändaren. Han rapporterar drygt 6 watt ut med 250 V anodspänning. Ren och stabil ton med c:a 5 ms stigtid.

Jag har fler provkopplingar som skall byggas upp och utvärderas innan schemat justeras och fastställs. I ett projekt som detta är det alltid brainstorming, klurandet, experimenten och resan fram till en färdig apparat som är det roliga. Sedan körs kanske några hundra QSO för att fånga in belöningskänslan och njuta av välbefinnandet innan apparaten ställs på hyllan eller återgår som lösa delar i junkboxen. Att bara köra radio för körandets skull kan man ju göra med vilken plastradio som helst.

En sak som är intressant med ett till synes onödigt och mossigt projekt som detta är att en del yngre amatörer (äldre också för den delen) tror att vi radiobyggare är helt pantade i knoppen medan vi i själva verket har hög medvetandegrad, står med båda fötterna på jorden och har full koll på läget. Inte heller förstår man alla gånger att radiotekniska beräkningarna bäst utförs med hjälp av räknesticka.

Visst är allt detta mixtrande med borrmaskin och lödkolv fullständigt meningslöst arbete eller hur? :rolleyes:

/Bengt
 

Attachments

  • 6.jpg
    6.jpg
    84,6 KB · Views: 1.233
  • 7.jpg
    7.jpg
    81,6 KB · Views: 1.299
"Visst är allt detta mixtrande med borrmaskin och lödkolv fullständigt meningslöst arbete eller hur?"

Absolut inte !

Det är intelligensbefrämjande och ökar hjärnaktiviteten med flera steg !

Mera sånt !!
 
I ett projekt som detta är det alltid brainstorming, klurandet, experimenten och resan fram till en färdig apparat som är det roliga. Sedan körs kanske några hundra QSO för att fånga in belöningskänslan och njuta av välbefinnandet innan apparaten ställs på hyllan eller återgår som lösa delar i junkboxen.


Ofta är resan långt viktigare och roligare än att nå målet,
otaliga plundrade vrak hamnar i junkboxen för fortsatt kannibalisering medans nästa projekt tar form i hjärnvindlingarna.

Jag ser att det finns plats för en EF183/184 till mottagaren, om Armstrong ursäktar ;)
 
Du menar fysiskt plats på chassiet för en EF183/184 som mottagare och behålla E/PCL82 som sändare?

Men då blir det ju ett rör för mycket och då uppfylls inte kravspecifikationen om "MAX" ett rör. :rolleyes:

/Bengt
 
Valet av det "totalt värdelösa" PCL82 ger extra poäng! Fanns i drivor, men ingen ville ha.

/Roland
 
Optimering av kretsarna

Bygget fortskrider sakta. De senaste dagarna har komponentvärden justerats i syfte att finna en bästa kompromiss mellan olika parametrar som har såväl positiv som negativ inverkan.

Igår kompletterades mottagaren med en mellanstegstransformator för att dra bättre nytta av den pyttesvaga LF-signalen som trioden lämnar på anoden, transformera upp signalspänningen och påföra den på styrgallret i pentoden. Jämfört med sedvanlig lösning med kopplingskondensator mellan anod och styrgaller ökade LF-utnivån mätt över högtalaren med hela 17 dB. Det betyder att det atmosfäriska bruset på 80 m nu mitt på dagen är tydligt hörbart liksom de allra svagaste signalerna. Med signalgenerator ansluten hörs signalen ner till -135 dBm. Inte dåligt med ett rör.

Nästa steg blir nu att känna på L/C-förhållandet i detektorspolen och prova ut lagom kopplingsgrad mellan gallerspole och återkopplingsspole samt placeringen av antennspolen. Även här finns flera parametrar som påverkar varandra. Läser man gamla böcker så finner man många motsägande påstående och det finns olika skolor även här. Vissa konstruktörer har kanske prioriterat känsligheten på ett smalt frekvenssegment medan andra sökt en lösning som ger tillräckligt bra resultat över ett större frekvensområde eller flera band.

Uppmätning av Q-värde

attachment.php


Q-värdet i en spole eller avstämd krets är ibland viktigt. I en mottagare som denna så ökar känsligheten ju bättre Q-värde man kan få till. Sak samma med selektiviteten. Därför är det lönt att ägna en stund åt detta.

Q-värde kan mätas upp på många sätt. Jag har provat flera metoder med min nätverksanalysator HP8753D. Det finns inbyggda finesser som beräknar Q-värdet och presenterar det direkt på skärmen.

Men nu gäller det ett bygge av det gamla slaget och då bör man hålla sig till gamla mätmetoder och gamla instrument. På bilden ovan ser vi en Boonton Q-meter typ 260-AP från 50-talet. På den tiden ett otroligt avancerat instrument som fanns som standardutrustning på många radiolaboratorium.

Instrumentet är betydligt mer snabbjobbat än HP8753D och jämförande mätningar på olika spolar vid olika frekvenser ger i stort sett samma resultat. Skillnaden är marginell.

attachment.php


Mätobjektet, i detta fall en spole på 35 varv tätlindad 0,4 mm tråd på 18 mm stomme ansluts till polskruvarna på Q-meterns ovansida.

attachment.php


Önskad mätfrekvens (mellan 50 kHz och 50 MHz) på den inbyggda signalgeneratorn ställs in. Här väljer jag 3,5 MHz.

attachment.php


Därefter ställs den variabla parallellkapacitansen in till max utslag på visarinstrumentet som visar Q-värdet. I detta fallet läser vi av 136 pF vilket kan vara bra att veta. Det är ju den totala kapacitansen som behövs i kretsen när spolen är monterad i mottagaren.

attachment.php


När detta gjorts så är det bara att läsa av Q-värdet på den övre skalan. Resultatet blev Q = 138 vilket inte är särskilt högt men ändå ganska rimligt.
HP 8753D visade Q = 140 med min metod 1 och 142 i metod 2.

Utöver mätning av Q-värde så kan man genom att ställa in frekvensen på fixpunkter mäta upp induktansen. Spolen mättes upp till c:a 15 uH vilket ju stämmer bra med frekvens och kapacitans. Q-värdet var 112 @ 2 MHz, 141 @ 3,5 MHz och 166 @ 6 MHz.

Släng aldrig gamla instrument, de största åbäkena kan komma till mer nytta än du anar. Dessutom får man lite mer insikt i hur arbetet gick till förr i tiden då när alla radioingenjörerna bar vita rockar och hade en kort räknesticka i bröstfickan. Fluga hade de också och det rådde god ordning i labbet. :)

/Bengt
 

Attachments

  • 8.jpg
    8.jpg
    53,1 KB · Views: 984
  • 9.jpg
    9.jpg
    78,7 KB · Views: 1.060
  • 10.jpg
    10.jpg
    86,8 KB · Views: 1.071
  • 11.jpg
    11.jpg
    80 KB · Views: 1.043
  • 12.jpg
    12.jpg
    54,4 KB · Views: 965
Är förvånad att den är så pass smalbandig med tanke på att det inte finns några kristallfilter. Är detta en effekt av återkopplingen med påföljande Q förhöjning?
 
Man MÅSTE bara älska detta. Same same som när jag bygger replikor på gamla rörförstärkare för gitarr som såldes som övningsförsärkare i USA på sena 40-talet. Valco/Supro....Fint runt ljud med massor av "knorr". Perfekt till blues o jazz, och sällan mer än 10W ut. *gillar*
 
KBW skrev; "Är förvånad att den är så pass smalbandig med tanke på att det inte finns några kristallfilter. Är detta en effekt av återkopplingen med påföljande Q förhöjning?"
----

Återkopplingen hjälper till att göra mottagaren mer selektiv liksom LF-mellantransformatorn och LF-utgångstransformatorn begränsar bandbredden en del. Man kan bashöja de lägre tonfrekvenserna genom att öka avkopplingskondensatorn på pentodens katod och det går att öka värdet på en kondensator som nu sitter parallellt med anodlindningen på LF-utgångstransformatorn för att sänka diskanten eller favorisera en viss pitch för CW-mottagning. Utöver detta kan man stämma av mellantransformatorn och minska bandbredden ett snäpp till. Men i en radio som denna kan man gott låta portarna stå på vid gavel. Drygt 2 kHz är en bra kompromiss för CW då hör man vad som händer runt ens egen frekvens och eftersom nivån faller av ganska snabbt med ökad frekvens så blir sidostationerna inte störande. Smaksak så klart.

Jag spelade in en mp3-snutt till. Denna gång några tyskar på SSB på c:a 3625 kHz.

Så här låter SSB på en-rörsmottagaren

Bortsett från den dåliga selektiviteten och klena storsignalegenskaperna så hör mottagaren precis lika svaga signaler som vilken plastradio som helst. Känsligheten är minst 10 dB bättre än vad som behövs trots att grundbruset är så svagt. Märks mest på förra inspelningen av telegrafistationerna. Men denna tysthet är typisk för alla enklare mottagare som precis har så mycket förstärkning som behövs, inte mer.

En typisk plastradio, vilken som helst, brusar betydligt mer och där finns också en AGC som ofta är aktiv redan på brusnivå. Det ger ibland en ganska tung och ansträngd ljudbild. Visserligen kan man backa av lite på RF-gain och få en plastradio att låta mindre ansträngd...

/Bengt
 
@EQL:

Det lät bra även med SSB, även om du har 2KHz bandbredd så är väl resten av kjolen rätt vid ;)

Trots allt imponerande, har pysslat lite med direktblandade mottagare men i dem finns ju ingen egentlig selektivitet, om man inte räknar in filter i LF-kedjan förstås.

De, DC-mottagarna har även de den där renheten i signalerna. Någonstans påstods det att då de moderna riggarna som ofta är trippel eller rent av kvadrupel suprar, kommer var blandningsteg bidra med en gnutta "diffusering" av signalen.

Har märkt på min MKARS-80 som bara har en blandare före produktdetektorn och ingen AGC i original, även den har en "renare" signal.
 
Last edited:
En typisk plastradio, vilken som helst, brusar betydligt mer och där finns också en AGC som ofta är aktiv redan på brusnivå. Det ger ibland en ganska tung och ansträngd ljudbild. Visserligen kan man backa av lite på RF-gain och få en plastradio att låta mindre ansträngd...

Så sant, att slå av agc och ratta ned rf-gain kan få en plastlåda att låta riktigt skapligt,
men det är trots allt 10-20dB fler brusgenererande komponenter i signalvägen till skillnad från det ensamma röret i denna mottagare.

Jag önskar nästan att det fanns plastradios med rör i :D

Förvisso har jag en aktiv högtalare med en triodkopplad EL84 som skyfflar pappkon till min IC-7200 men det blir inte riktigt samma känsla som en riktig rörradio
 
Så sant, att slå av agc och ratta ned rf-gain kan få en plastlåda att låta riktigt skapligt,
men det är trots allt 10-20dB fler brusgenererande komponenter i signalvägen till skillnad från det ensamma röret i denna mottagare.

Jag önskar nästan att det fanns plastradios med rör i :D

Förvisso har jag en aktiv högtalare med en triodkopplad EL84 som skyfflar pappkon till min IC-7200 men det blir inte riktigt samma känsla som en riktig rörradio

Nyckeln till att få en bra återgivning är att ha ordning på "nivåplanen" i en mottagare så att selektivitet och förstärkning står i en bra relation till varandra.

Detta hade man klart för sig hos bl.a. Collins redan under tidigt 50-tal. Att inte ha för mycket förstärkning innan huvudselektiviteten gör att både inombands och utombandsdistorsion minimeras.

Ett bra exempel på en nutida mottagare där man gjort detta med ett riktigt upplägg är SRT CR91 som utklassar en hel del av sina jämnåriga. Det smala filtret i 125,2 MHz första MF och de aktiva FET-blandarna med rejält med oscillatordrivning ger en mycket bra "front-end".

Endast Telefunken/Deutsche Aerospace E1800 var påtagligt bättre än CR91, men förlorade en hel del på sitt AGC-systems egendomliga uppträdande vid stora nivåskillnader.

Jag skulle annars ge en del för att prova G3PDM-mottagaren där ett 7360 sitter framför en MF på 1700 kHz med distribuerad selektivitet. Om mätdata i RadCom från 1971 stämmer skulle den ha en blockeringsselektivitet i första grannkanalen på över 140 dB (!).

En annan mottagare med riktigt bra prestanda för sitt pris var Icom IC-R71. Den innehåller dock för många blandningar med otillräcklig selektivitet mellan för riktigt kvalificerade användningsområden. Det "fina filtret" FL-44A hjälper dock upp situationen ganska mycket.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
EQL, You've done it! Min Eddystone är på G nu....frågan är hur bra den kommer att bli. Alltid lika kul/spännande/intrsessant att följa dina upptåg!....:)

Även en blind höna kan ett ett korn här och var...
 
Last edited:
Så sant, att slå av agc och ratta ned rf-gain kan få en plastlåda att låta riktigt skapligt

Jag är nog lite skeptisk till att helt slå av AGCn i alla fall om du har grannar som ropar in i dina QSOn, det kan ha en menlig inverkan på din framtida hörsel :)))

Men att sänka RF-gainet är en bra strategi som jag ofta använder mig av!
 
Back
Top