AM modulatie : kleine zender voor QRP op de 40 meterband

QRP zender

Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Audio » Radio » AM » QRP zender

Bepaalde frekwenties zijn vrijgegeven voor QRP toepassingen, dat is het zenden op (zeer) laag vermogen, in ieder geval minder dan 100W, maar de meeste zenders werken op een nog lager vermogen.

Index modulatie Amplitude modulatie Modulatoren en zenders

Er zijn een aantal frekwenties gereserveerd voor de communicatie op laag vermogen, gaande van 7.030MHz tot 7.110MHz (deel van de 40-meterband). Er zijn nog andere frekwenties beschikbaar in andere banden, maar de volgende zender is berekend voor deze frekwentieband. Deze frekwenties worden gebruikt voor communicatie tussen radio-amateurs in CW (morse), maar ook in AM (spraak). Door het laag vermogen is het niet mogelijk broadcastkwaliteit te halen. Deze band is echter minder gestoord dan de omroepband, waardoor toch een redelijke ontvangst mogelijk is.

Het is een eenvoudige zender zonder frekwentiesynthese (de gewenste frekwentie wordt ingesteld met een kristal). Het is een Colpitts oscillator met één kant van de trimmer aan massa, zodat de kleine trimmers ingesteld kunnen worden zonder dat er invloed is van je hand.

AM of SSB?

Op de krote golf band wordt er vaak in SSB (single side band of enkelzijband) gewerkt omdat het bereik groter kan zijn. 50% van het vermogen wordt gebruikt voor de de draaggolf, waarin geen informatie zit en en beide zijbanden bevatten dezelfde informatie. Als men de draaggolf en een zijband in de zender kan onderdrukken, dan bereikt men een groter gebied met eenzelfde vermogen.

De verstaanbaarheid wordt echter veel slechter en het afstemmen is ook moeilijker, omdat de zender op zeer laag vermogen werkt als er geen modulatie is. De filters die de draaggolf en een zijband onderdrukken moeten nauwkeurig afgestemd worden, en bijgesteld worden bij iedere verandering van de zendfrekwentie. We kiezen dus voor de gewone amplitudemodulatie.

Ca1 en CP1 stel je in om een zo sterk mogelijk signaal te hebben (afstemmen kring), de waarden moeten aangepast worden naar 5-90pF voor de trimmer en 33 à 47pF voor de vaste condensator voor feekwenties in de buurt van 7MHz (ook voor de driver/modulator trap). Met C71 kan de zendfrekwentie enigzinds verschoven worden (±50kHz).

L1 heeft 24 windingen op een 8mm kern en heeft een aftapping op 1/3, L2 heeft een aftapping op 1/2. Dit wordt gedaan zodat de transistortrap de afgestemde kring niet teveel dempt. De kringen moeten afgeregeld worden om een maximale amplitude te hebben met het gewenst kristal. Op de uitgang hebben we een vermogen van enkele mW die naar een booster gestuurd kan worden. Voor de modulator kan men een 2N2219A gebruiken, dan is een kleine koelplaat niet meer nodig.

Als booster om het vermogen wat op te krikken kan men een gekoelde mosfet te gebruiken (2N6660) zoals de boostertrap van deze AM zendertje die ontworpen werd voor de AM omroepband. Hier ook moet men afgestemde kring voorzien, maar eventueel kan de afgestemde kring van de modulator komen te vervangen.

De 40-meterband (7MHz band) wordt tegenwoordig bijna uitsluitend door radio-amateurs gebruikt.

Modulator

Er zijn drie mogelijkheden voor de modulator. In ieder geval wordt het signaal geleverd door een kleine mono-versterker van een paar watts.

1

De beste manier is te werken met een modulatietransfo die de voedingsspanning doet variëren. Gebruiken we een voedingsspaning van 12V, dan kan de spanning variëren van 1 tot 23V (de spanning van de VXO moet constant blijven). Dit is dezelfde modulatietechniek die gebruikt werd voor commerciële AM zenders met buizen, en het werkt ook zeer goed met transistoren. De transfo moet een wikkelverhouding hebben van ongeveer 1:5 met een ingangssignaal van 1.75Vrms (4.9V top-top) zodat je een modulatieindex van bijna 100% kan halen.

2

Beschik je niet over een modulatietransfo, dan kan je ook het audiosignaal injecteren op de emitter van de transistor. Hier ook is een ingangssignaal van 1.75Vrms nodig. De instelling is hier meer kritisch om een maximale modulatie-index zonder teveel vervorming te hebben. Met R0 stel je het vermogen in en met Rp stel je de lineariteit van de modulatie is. Er is een wisselwerking tussen de beide instellingen: als het zendvermogen veranderd wordt, dan moet de lineariteit vaak ook wat bijgesteld worden. Bij een lager vermogen moet ook het audiosignaal naar beneden, anders heb je oversturing.

Met deze werkwijze (tweede schakeling) is er meer vervorming, maar de geluidskwaliteit is voldoende voor spraak. Om vervormingen te vermijden moet de modulatiediepte beperkt worden tot 70% (haal je niet de gewenste modulatiediepte, dan kan de weerstand van 2.2kΩ verlaagd worden). Met een te hoge modulatie ontstaan er sterke mengprodukten op de harmonische frekwentie van het kristal. Dit is niet zo'n groot probleem, de modulatieprodukten worden door de volgende afgestemde trappen weggefilterd, maar daardoor is ook de modulatie alles behalve lineair met hoorbare vervormingen tot gevolg.

3

Als je een versterker hebt die een signaal van 9Vrms kan leveren (in de praktijk een hifi versterker voor 20W), kan je volgend ontwerp gebruiken: het audiosignaal moduleert de voeding van de mengtrap van de zender.

Dit is hetzelfde systeem als de eerste modulator, maar omdat we geen step-up transfo hebben moet de amplitude van het audio signaal groter zijn.

Publicités - Reklame