Jongensradio anno 2007 Deel 9

Op 9 december 2009 22:46:36 schreef Frederick E. Terman:
Ik las eens van iemand die in zijn zendontvanger (uiteraard in de ontvangkant) een ruisbronnetje en een brug - weliswaar vast voor 50 ohm - had zitten.
Hij kon dan tijdens ontvangst de antennetuner al afstellen....

Ruud, Ik snap dat niet helemaal. Mijn simpele brein zegt me dat je tijdens ontvangst toch al met de S-meter de ATU kunt aanpassen (instellen op max. signaal ontvangst). Bij zenden moet je toch nog het PI-filter tunen, dit kan pas na omschakelen op zenden maar dan ontvang je niets meer. De ruisbron zit toch na het PI-filter?

Als je ontvangt en dan tegelijk de ruisbron aan hebt gaat dat signaal dan niet de ontvanger in (de brug isoleert toch niet?) Ik zal wel iets over het hoofd zien. Misschien kan je het mij nog eens verduidelijken want zo'n stille afstemming is wel mooi natuurlijk.

Fred: schema wordt op prijs gesteld...

Dit gaat op bij zelfbouw waarbij je na de ontvanger de brug tussen schakelt voor het zend relais en de externe tuner. Bij een commerciele set met externe tuner, zet je hem dan na het pi filter wat je eerst op je dummyload afstemt en voor je tuner. Zo'n brug heeft 3 poorten. De antenne/tuner gaan op de DUT poort. De noisebron of oscillator gaat op de tweede poort en de ontvanger zit op de detector poort. Je stuurt dus inderdaad je ontvanger aan. Het ARRL schema maakt gebruik van een ruisbron die een S9 signaal op je S meter neerzet. Nu kun je twee dingen doen. Het ding wat ik heb dat meet je antenne impedantie. Je ziet dan hoeveel R en jX hij is. Aan de hand daarvan weet je dan ongeveer wat je met je tuner moet doen. Of er meer C bij moet of minder bv. Je kan hem ook in de 50 ohm stand zetten en je tuner verstellen tot de brug in evenwicht is (nagenoeg geen signaal meer in je ontvanger)
Je kan, als je dat R+jX niet wil, zelfs gewoon een 50 ohm weerstandsbrug maken of een hybride directional bridge. Als je SWR meter niet zo doof zou zijn zou je ook daar een ruisbron voor kunnen zetten maar couplers zijn op dat punt veel minder geschikt als dat bruggen zijn. Een brug kan niet blijven zitten tijdens TX, een coupler wel.

Ik zal een schema plaatsen als de definitieve klaar is.

@Schimanski:
Zijn er niet speciale 'dingetjes' voor om transmit en receive signalen gescheiden te houden?
In Radar antennes gebruikt men TR-cellen (transmit-receive cells) voor. een soort vonkbruggen Ze vormen een vrijwel kortsluiting in de ontvangst kring (lees golfpijp), zodat de zendpulsen de ingangstrap niet beschadigen. Er zal wel een halfgeleider equivalent voor zijn dat op de signaalniveaus van een kleine zend-ontvanger functioneert.

@fred: Maar dan heb je nog potmeters die je moet instellen om het imaginaire deel te meten. Ik heb het als volgt ingericht: Ik zet eerst de zender op een bepaalde uitgangsspanning (gaat een ledje branden).
Daarna meet ik de spanning over de meetbrug. Daar kan ik dan direct de SWR uit halen.

Handiger zou zijn om een tweede metertje te hebben waar je de zenderspanning met de spanning over de meetbrug mixt. In dat geval krijg je het ohmse deel te zien. En dat tuned makkelijker, denk ik. Maar dat kun je ook nog redelijk zien aan het verschil in grootte tussen reeele deel en de absolute waarde.

Maar uiteindelijk tune je een antenne 1 keer, en dan is het verder alleen maar een kwestie van opzoeken in een tabelletje. Dat fijnstellen lukt toch wel.

Een potmeter voor het ohmse deel en een varco voor het imaginaire.

Op 10 december 2009 10:31:36 schreef Schimanski:

1. Mijn simpele brein zegt me dat je tijdens ontvangst toch al met de S-meter de ATU kunt aanpassen (instellen op max. signaal ontvangst).
2. Bij zenden moet je toch nog het PI-filter tunen, dit kan pas na omschakelen op zenden maar dan ontvang je niets meer. De ruisbron zit toch na het PI-filter?
3. Als je ontvangt en dan tegelijk de ruisbron aan hebt gaat dat signaal dan niet de ontvanger in?

1. De ATU aanpassen op ontvangst is bijna onmogelijk. Het signaal gaat veel te veel op en neer. Bovendien: als het lukt, heb je de antenne aan je ontvanger aangepast, en het zou al heel toevallig zijn als die 50 ohm was.
2. Als je zender nog een eindtrap heeft die afgestemd moet worden, kun je dat - ook stil - in een dummyload doen. De ruisbron zit niet zozeer "na" het eventuele pi-filter; hij zit in de ontvangweg.
3. Tijdens afstemmen van de antenne met behulp van het ruisbrugje heb je inderdaad wel eens last van heel sterke signalen die er nog tussendoor komen. Toch kun je dan evengoed de ruis wel op minimum krijgen.

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=50&t=1229
Schema en foto's. Ik heb het geprobeerd vanavond. Je hoort inderdaad de stemmen erdoorheen maar dat maakt het tunen niet moeilijker. De mee gemoduleerde toon maakt een goede "nul" makkelijk.
Ik heb hem ook even aan de 2/70 cm antenne gehangen maar had geen zin om achter de condor te gaan wroeten dus heb ik mijn HP swr meter erachter gehangen. Dat gaf net zo veel uitslag als op HF en het ding stond nagenoeg in de nulstand (wat natuurlijk in dit geval 2 meter of 70 cm is. Er was in ieder geval nog steeds een dip tot nul. De hele HF band is in ieder geval probleemloos. Ik heb oude 4 poot philips UHF torren gebruikt die bedoeld waren voor TV. De Ft is 1,5GHz. Voor HF een beetje overkill. Het origineel gebruikt de 2N2222.

Hmm, leuk ding..

Moet ook nog steeds mijn antenne eens tunen op 80m. Niet dat ik m ooit doorgemeten heb, maar t lijkt me wel makkelijk met zo'n brugje.

Goed idee trouwens om die verbindingen met printplaat uit te voeren. Lekker inductie-arm. Ga ik (zodra ik tijd heb) meteen op mn tuner zo doen...

Ik heb de ideale mixer gevonden. Hij is passief, kost geen drol en bestaat alleen uit lineaire elementen, namelijk draad

Dit is het spectrum van een 10MHz signaal in deze lineaire fredden-mixer

Ik zag inmiddels in het kerstboomlampjestopic wat voor 'draad' je bedoelt, maar ik snap niet waarmee je nu denkt te mixen?

Zie ik daar trouwens nog een paaltje van Radio Vrij Waardenburg, daar rond de 94 MHz?

Het snoer is aangesloten op een schone 10MHz generator. Deze laat geen harmonische zien op de SA. Al deze harmonische ontstaan dus in dat snoer. Maar eigenlijk is mixen niet het goede begrip, het is eerder een soort verdubbelen, maar dat is toch ook een soort vermenigvuldigen.

Boosaardige snaak die je bent! Je hebt gewoon een 1n23c in die kabel verstopt!
En die piek rond 94MHz is niets anders dan Radio Fredden, zendt 24 uur per dag de Polka "Dans der Transmissielijnen" uit ...

Ik las eens van iemand die in zijn zendontvanger (uiteraard in de ontvangkant) een ruisbronnetje en een brug - weliswaar vast voor 50 ohm - had zitten.
Hij kon dan tijdens ontvangst de antennetuner al afstellen...

Het schema gevonden, was van Mike Underhill uit 1981.

Het ringetje was een Mullard FX2633 (8mm met 2mm gat).
Andere kernen en windingaantallen kunnen uiteraard ook. R is 50 ohm gedeeld door de wikkelverhouding. Mike had gewoon 10 windingen achter elkaar doorgewikkeld met een aftakking na één winding.

En daar gaan we weer over de mixer. Ik heb nu even tijd gevonden om de berekeningen in de praktijk te brengen. Het viel me al op dat uit de berekening bleek dat je te maken krijgt met allerlei negatieve impedanties en dergelijke dingen. Nou had ik daar niet heel erg op gelet. Maar het blijkt inderdaad op te treden.
Met een enkele varicap (zo'n 200pF geval) en een functiegenerator op de juiste frequentie kun je prima een negatieve weerstand maken.
En deze negatieve weerstand is dan ook wat er voor zorgt dat in bepaalde singulariteiten de gain van je mixer oploopt tot groter dan 1. Nadeel is dat het per definitie instabiel is. Je krijgt een soort van 'teruggekoppelde mixer' principe, waarbij je de mixer op het randje van oscilleren moet zetten voor beste gevoeligheid...
Ik heb het nu geprobeerd met omlaag mixen van 16 naar 6MHz met 10MHz oscillatorfrequentie. En ik krijg met veel moeite een spanningsversterking van 1 en een stroomversterking van 2 eruit (Rin=4k, Ruit=2k). Ik heb gekeken of het misschien instabiliteit van de oscillator (hp3200B) zou kunnen zijn. Maar dat lijkt me vrijwel uitgesloten. Ik meet ongeveer geen signaal als ik direct aan dat ding meet. Ook heb ik hem afgesloten met 100 Ohm aan het uiteinde van de coax. Daarnaast is het het laagste bereik van het apparaat, waar ik toch echt een prima stabiliteit zou verwachten. Ik moet zeggen dat ik nog wel enige slag om de arm houdt over de betrouwbaarheid. Ik wil het nog een keer proberen met een extra buffer achter de HP3200B. Want de instabiliteit van dat apparaat dit effect kunnen veroorzaken.

Hier vallen hele leuke dingen mee te verzinnen denk ik. Of het praktisch nut gaat hebben weet ik niet.

Het schema is echt heel simpel: meetzender-varicap-kring-aarde. Dit was genoeg om de negatieve weerstand te krijgen. Om een mixer te maken moet je twee signalen optellen aan de ingang. Ik moet wel zeggen dat er veel ingangssignaal nodig is. 10Vtt is niet verkeerd.

Op 14 december 2009 02:14:59 schreef (Z)weetvoetje:

Hier vallen hele leuke dingen mee te verzinnen denk ik. Of het praktisch nut gaat hebben weet ik niet.

We zouden ket kunnen koppelen aan de kerstboomverlichting.
Jou 10MHz moduleren met audio(kerstliedjes) via de varicap schakeling, dat via de kerstverlichting naar 100MHz brengen en we hebben de kerstboom als FM bug.

In 2007 hadden we het ook even over de instabiliteit bij het gebruik van de verschilfrequentie, al ging het daar over een up-converter.

Je schema met de twee parallel stroombronnen (f1 en f2), de niet-lineaire spoel, het ideale filter en de belasting heb ik niet opgelost. Het werd me te ingewikkeld.

De aanname voor de spoelspanning klopte niet. Op de spoel staan àlle frequenties, niet alleen die die ook op de belasting staan. De spoelspanning is dus heel anders.
Je zou dus de belasting parallel aan de spoel moeten zetten voor de gewenste uitgangsfrequentie, maar niet voor de andere frequenties.

Het rendement blijft in dit schema trouwens steeds keurig één. Maar dat is ook eigenlijk logisch, want het vermogen dat de stroombronnen samen leveren kan nergens anders heen dan naar de belasting.

Ik heb me later nog bedacht dat het gedrag van het spoeltje, zoals jij dat gaf, in principe wel zou kunnen; maar dan zou je de kern moeten voormagnetiseren. In dàt geval neemt inderdaad de zelfinductie toe in de éne stroomrichting, en af in de andere.

De berekening klopt wel, want er zit een heel scherp filter tussen belasting en spoel. Dit filter zorgt dat er alleen stroom wordt doorgelaten op de verschilfrequentie. Op alle andere frequenties blokkeert het. (een seriekring met oneindige Q-factor)
voor de spoelspanning krijg ik inderdaad ook heel veel frequenties. (dat is Uu(t) in mijn berekening) Voor de stroom door de belasting heb ik maar 1 frequentie, Il(t).

Ik ben er trouwens wel achter dat het geen verschil maakt of je nu een varicoil met stroombronnen gebruikt of een varicap met spaningsbronnen. Dat levert allebei precies dezelfde vergelijkingen op.

Ik heb het nu dus geprobeerd met een varicap en spanningsbronnen, en dat werkt dus ook. Maar die dingen zijn natuurlijk wat praktischer. In dat geval heb je dan ook geen seriekring, maar een parallelkring in de baan van de strom. Over deze parallelkring tap je de uitgangsspanning af.

Je hebt trouwens gelijk, dit is inderdaad eerder langsgekomen...

En de wiskunde is inderdaad nogal lelijk.

En ja, natuurlijk blijft het totale rendement 1. Maar ik kijk naar het verschil tussen vermogen geleverd door oscillator en door antenne. (op fo en fz).

Eh sorry, mijn fout. Dat had je inderdaad zo gezegd van die spanning. Maar inderdaad wordt dit mij te heftig.
Volgens mij hebben ze het eerst ontdekt en toen pas nagerekend..

Die opmerking over rendement was meer een antwoord op de "gekke dingen" die je zag gebeuren:

En dit komt me toch vreemd voor. Waneer L0 (de gemiddelde zelfinductie) niet gelijk aan nul is, dan gebeuren er rare dingen, er komen singulariteiten uit. Oftewel, oneindig hoge rendementen.
verder vertoont dit wel het normale gedrag van hoger rendement bij verder omhoog mixen. Bij omhoogmixen gaat het rendement naar oneindig, bij omlaagmixen stabiliseert het zich op 50%, behalve dan die twee vreemde singulariteiten.

Misschien bedoelde je daar "versterking" in plaats van rendement.

Ja, ik bedoel inderdaad versterking. Maakt ook allemaal niet zo knap veel uit...

Hmm, nou, ik heb het toch eerst uitgerekend voordat ik het ontdekt heb hoor.
Een beetje ingenieur moet hier toch wel uit kunnen komen. Me berekening met kladbok en potlood bleek achteraf toch ook kloppend.

En er is een groot verschil tussen omhoogmixen en omlaag mixen. Bij omhoog mixen hoef je geen gebruik te maken van singularteiten, en dan kun je dus gebruik maken van jouw formule, waarbij het vooral de verschillen in impedantie zijn die het hem doen.
Bij omlaagmixen moet je die singulariteiten opzoeken, en dan wordt het allemaal erg lelijk.

Ik moet zeggen dat ik achteraf nog een erg lelijke fout ben tegengekomen in het doorrekenen van die dubbelgebalanceerde varicapmixer. Daardoor kwam het antwoord niet zo mooi uit als dat ik eerst dacht. (dat werd ook een erg lange formule)
Maar in principe is dat ding natuurlijk niets anders dan een paar van deze mixers in een mooie balancerende schakeling.

Nog even over mijn DC. Ik kan de antenne nog steeds dippen. Ik heb hem op dezelfde frequentie als de ontvanger ingesteld en ben vervolgens aan de afstemcondensator gaan draaien.
Ik meen af en toe wel stemmen te horen, maar er zit zo ontzettend veel ruis doorheen, dat je er niets van kunt maken.
Toen heb ik de aftemcondensator van de ontvanger met rust gelaten en ben ik aan de antenneafstemcondensator gaan draaien. Daar hoor ik dat er één plek met stilte is. Dit is echter niet de plek waar de ontvanger + antenne op dezelfde frequentie dippen.

De dipper kan ik wel goed en duidelijk horen tussen de 3.5 en 3.7MHz (afhankelijk van de stand van de aftemcondensator).

Een zipje met 2 mp3'tjes van het geheel zijn bijgevoegd.

(Ik hoop dat dit werkt; normaal gebruik ik uploadarchief, maar dit was te groot.)
http://www.megaupload.com/?d=3GPI7R9W
Misschien werkt de deeplink ook. (dan hoeven jullie niet te wachten). http://www818.megaupload.com/files/f4530c18eec79d4d4261f01f48a56dcd/DC…

Wat kan ik aan die ruis doen?

Wat je aan die ruis kan doen. Een tor met lage NF nemen. Componenten koelen. Antenne uit de buurt van warme voorwerpen enz Ik kan die files niet openen maar als jij in de bebouwde kom woont met kerstverlichting, plasma tv's, internet over het lichtnet enz dan heb je last van QRM. Daar doe je bijna niets tegen. Tenminste, jij niet. Er is wel wat verbetering te krijgen maar dat gaat een stuk verder dan een DC bouwen. Je antenne naar buiten en symmetrisch (dipool) wil wel wat helpen. Preselectie, een vreselijk ruisarm frontend bv.

Dit klinkt alsof de ontvanger goed werkt, maar niets ontvangt omdat het geen signaal binnen krijgt.
Maar om zeker te zijn: Controleer nog even de volgende dingen:
Meet met de oscilloscoop de spanning uit de oscillator. Als deze goed werkt dan zie je een scherp beeld van het oscillatorsignaal op de juiste frequentie. (ongeveer juiste frequentie) Wanneer je de tijdbasis VEEL trager zet (bijv. 0.1-20ms/div) dan zie je een brede band, die horizontaal gelijk is. Maar waar niet allemaal franjes ofzo aan zitten. (Als je dit ziet zou dat duiden op oscilleren op 2 frequenties, hetgeen ruis kan opleveren) Er mag hoogstens een beetje variatie met 50Hz op zitten.

Meet ook nog even op de audiotrappen of daar misschien iets oscilleert.

Ik ga ervan uit dat je een oscilloscoop hebt. of vergis ik me nu?
Meet alles met een 1:10 probe. Dat werkt beter.

Wat zou kunnen helpen is even een paar meter draad uit het raam gooien, en dit met een klein condensatortje (paar pF) op de magloop aansluiten. Eventueel gewoon alleen maar een paar keer rond de windingen van de magloop doen.

Kijk ook eens of de ruis veel minder wanneer je de magloop een andere kant op richt. Misschien is het ruis van een bepaald apparaat. Maar dat is meestal niet zulke mooie witte ruis, dus dat is het denk ik niet. (Wanneer je hem een andere kant op richt moet je hem wel opnieuw afstemmen)

Ik heb het idee dat ik rond 47s iets hoor dat op digitale communicatie lijkt. Maar het is erg zwak.

Probeer het vooral nu straks in het donker nog eens. Dan heb je veel betere ontvangst op 80m. (er zijn dan ook veel meer mensen die uitzenden)

en nogmaals: Gooi een paar meter draad uit het raam! Maakt niet uit hoe en wat, als het maar buiten hangt.

De ruis klinkt normaal.
Probeer straks met een betere antenne nog eens.
Als je met je hand of vinger bij de diverse delen van de ontvanger komt, verandert dan de ruis?

Verdorie. Ik maar denken: Wat is het hier rustig. Ik heb het emailtje dat er gereageerd is blijkbaar gemist. Mijn excuses voor de trage reactie.
Ik ben helaas net mijn kamer aan het verven, dus alles is weggestopt.

@Fred
Kuch. Dat geeft maar weer aan hoeveel beter jij bent dan ik.

@(Z)weetvoetje.
Ja, ik heb een scoop.
Meten of de audiotrappen oscilleren doe je gewoon door simpelweg te kijken of je signalen ziet als je er zelf geen signaal instuurt?

Ik zal het in het donker nogmaals proberen.

Na drie keer luisteren hoor ik wat je bedoelt rond de 47s. Ik zal er straks weer naar zoeken.

En dan zal ik ook nog een draad uit het raam hangen. Ik neem aan in serie met dat C'tje aan de hete kant van de magloop?

Draaien van de magloop had ik al geprobeerd.

@rbeckers
Vingers zal ik ook testen. Wat is een betere antenne?

Ja, dat kan met een C'tje van max. 50pF aan de magloop. Houdt er wel rekening mee dat dat wat extra capaciteit aan de magloop toevoegd, zodat je de varco van de magloop waarschijnlijk zo'n 30pF kleiner moet zetten. Maar dat hoor je vanzelf.

Ik weet niet of er nu al ergens een los C'tje aan de magloop hangt, dan kan dat natuurlijk. Maar als dat niet zo is kun je gewoon een nieuw C'tje aan de hete kant zetten.

Bij oscillerende audio zie je inderdaad signaal die geen audio is. (en dan niet een beetje ruis, maar een duidelijke golfvorm. Waarschijnlijk komt de oscillator ook wel een beetje door, maar dat is niet erg.
Maar probeer eerst maar even die antenne. da's niet zo moeilijk, alleen ff een draadje uit het raam.