En enkel DC-rigg för 80m

Först och främst skall jag påpeka att jag själv är nybliven amatör, och att jag i princip har lärt mig allt jag kan om radio och elektronik på fritiden under det senaste året. Någon med mer erfarenhet och större kunskaper kan helt säkert förbättra riggen avsevärt, men trots allt fungerar den och ger ganska goda resultat - den är speciellt lämpad för portabelt bruk genom sin låga vikt och relativt låga strömförbrukning, vid 9 V drar den omkring 30 mA vid mottagning och 100 mA vid en uteffekt av en halv watt.

Beskrivning

Syftet med projektet var att konstruera en enkel, billig och portabel rigg för en frekvens på 80m-bandet. Den är kristallstyrd, så endast en frekvens används - i vårt fall 3579,6 kHz, till vilken det finns kristaller för omkring tre kronor styck. Detta ger först och främst en mycket bra frekvensstabilitet, men vi har också bara en enda RF-frekvens att arbeta med, vilket gör att vi kan använda ett enkelt kristallfilter på ingången till mottagaren. Detta minskar störningsnivån, samtidigt som det förenklar designen. Ytterligare en fördel med detta kristallfilter är att den tar bort spegelfrekvensen, som hos enkla DC-mottagare ligger bara någon kHz från signalen man vill lyssna på. På ett fullt band är detta en rejäl fördel.

Mottagardelen

Mottagaren är enkel och arbetar efter principen om Direct Conversion, DC. Detta innebär att radiosignalen blandas med en signal omkring en kHz från denna, vilket ger en direkt hörbar ton. CW och SSB kan höras relativt lätt, även om filtret i just den här mottagaren är för smalt för att SSB skall låta bra. På antenningången sitter ett kristallfilter med tre kristaller och fyra stycken 470 pF-kondensatorer, vilket ger en bandbredd på några hundra Hz - perfekt för CW-bruk. Detta kopplas sedan till en mycket enkel RF-förstärkare i två steg, med en bra antenn duger den fint.

Denna signal förs nu in i blandaren, som består av tre motstånd, två dioder och en transformator. Det finns utmärkta blandare som IC-kretsar, men jag tvivlar på att någon av dem slår de ungefär tre kronor som jag fick lägga ut på den här enkla konstruktionen. Blandaren har två ingångar, en för RF-signalen och en för lokaloscillatorn. Utifrån blandaren kommer sedan olika differenser och summor av dessa frekvenser, den vi är intresserad av är lokaloscillatorns frekvens (omkring 3580,5 kHz) minus insignalens frekvens (omkring 3579,6 kHz) - således ungefär 1 kHz. För att få ut just denna, och inte till exempel summan av frekvenserna, sätter vi ett enkelt lågpassfilter på blandarens utgång.

Från lågpassfiltret kopplas signalen nu, via en volymkontroll, till en LM386-förstärkare. Den kostar omkring tre kronor och förstärker signalen med omkring 46 dB, och driver sedan direkt en högtalare eller ett par hörlurar. LM386 föredrar en matningsspänning på omkring 6 V, så vi använder en spänningsregulator av typen 78L06 för att ge en ren likspänning på 6 V, förhoppningsvis kan det här även minska brusnivån en aning. Om du tänker arbeta med låga spänningar (till exempel från ett gammalt 9 V-batteri), kan du koppla LM386 direkt till matningsspänningen, så slipper du problem när batterispänningen kommer ner under 8 V.

Sändardelen

Mottagaren är relativt enkel, men sändaren är ännu enklare. På oscillatorns utgång sitter en buffertförstärkare, som i sin tur är kopplad till en ensam MOSFET-transistor av modell 2N7000. Till dess drain kopplas en induktans på omkring 15 µH - denna ansluts sedan genom telegrafnyckeln till matningsspänningen. Genom en kondensator är transistorns drain också anslutet till ett lågpassfilter - den här enkla, billiga men synnerligen olinjära förstärkaren genererar en hel del övertoner som måste filtreras bort. Efter filtrering får vi en uteffekt på omkring 500 mW vid en matningsspänning på 9 V, och en hel watt vid 12 V. Vid högre spänningar än så rekommenderas inte full uteffekt eftersom transistorn blir för varm. Genom ett vridmotstånd ändras den likspänningen på MOSFET:ens gate, så att uteffekten kan regleras.

Oscillatorn

En enkel kristallstyrd oscillator med ett förstärkarsteg fungerar som både mottagarens lokaloscillator och sändarens drivsignal. Eftersom den förra måste befinna sig en knapp kHz över sändarens (och filtrets) frekvens på 3579,6 kHz, är kristallen kopplad till jord genom en kondensator på 10 pF vilket ger oss en frekvens på nästan en kHz över kristallens ordinarie. Kristallen kopplas i sändläge direkt mot jord, vilket sänker frekvensen.

Tips och modifikationer

Jag byggde min station på platta täckt med koppar, vilken används som jordplan. Skatboet som uppstår tejpas sedan fast innuti en chokladkartong, hål för switchar och vridmotstånd skärs ut och dessa skruvas fast. Mitt lågpassfilter använder spolar utan kärna, lindade runt toalettpappersrullar. Ganska skrymmande, men chokladkartongen är stor. Ett alternativ vore att linda dessa runt toroider istället. Om du är försiktig och kör på låga effekter kan nog också små färdiglindade drosslar duga.

Alla kristallers höljen är jordade, detta gör oscillatorn mer stabil och kan eventuellt minska störningsnivån en aning.

För att växla mellan mottagnings- och sändläge används en siwtch (4-pol, 3-pos) som kostar en knapp tia - således den dyraste komponenten i hela radion. I mottagninsläge är 78L06-regulatorn ansluten till matningsspänningen, antennen är ansluten till filtret och batteriets pluspol till matningsspänningen. I sändläge ansluts kristallen i oscillatorn direkt till jord, antennen kopplas bort från filtret, 78L06-regulatorn är frånkopplad och matningsspänningen även här kopplad till batteriets pluspol. I av-läge är alla kopplingar öppna.

Komponenter och priser

Ett mål med projektet är att bygga en användbar station till ett lågt pris. Med en slutnota på ungefär en femtiolapp tycker jag att den här riggen är ett gott exempel på hur man med billig och enkel teknik kan uppnå imponerande resultat. Ett annat mål är att göra bygget tilltalande för nybörjare - huruvida det har lyckats eller inte är upp till andra att avgöra. Jag själv är ny både inom elektronik och amatörradio, och jag hade definitivt roligt!

Komponenterna till projektet har jag köpt från Mouser (www.mouser.com) och Futurlec (www.futurlec.com). De två ferritringarna samt koppartråden, kabel och batterikontakter kommer från ELFA (www.elfa.se) och kopparplattan som utgör jordplanet kommer från min skolas skrotförråd. Tyvärr blir priset på de flesta komponenter rätt högt om man köper små kvantiteter. Några komponenter i reserv skadar inte, jag lyckades bränna upp elva stycken 2N7000-transistorer innan riggen blev färdig!

Fullständiga ritningar och uppdaterad information finns på http://robert.zizi.org/dc80m.html