Verschiedene AFU-Themen


Inhalt:

- EMV-Selbsterklärung
- Collins 51S-1 Empfänger
- Vorausberechnen eines Senders
- Untersuchung von Dioden- und Schaltmischern
- SWR-Meter CN-801 HP, Modifikation


* Erstellung der EMV-Selbsterklärung mittels Watt32 und EZNEC *

Schritt-für-Schritt Vorgehensweise zur Zusammenstellung aller erforderlichen Unterlagen, ohne Messungen im Nahfeld (Nahfeldberechnung). EZNEC wird als Programm zur Nahfeldberechnung anstelle der Messungen von der RegTP akzeptiert.

1) Stationsblockschaltbild

Das Stationsblockschaltbild dient der übersichtlichen Darstellung der gesamten Station; es sollte folgende Daten beinhalten:
- alle für die zulässigen Frequenzbereiche vorhandenen Sender mit max. Ausgangsleistung (W, PEP)
- Zubehör wie SWR-Meter, PWR-Meter, Tuner und Antennenumschalter mit jeweiliger Einfügedämpfung
- Verbindungsleitungen (Kabeltyp, Länge und Einfügedämpfung)
- Speiseleitungen (Kabeltyp, Länge, Dämpfung)
- Antennen, Typ und Höhe
- Zahl der Steckverbindungen (PL259/SO239 = 0,05 dB/0,1 dB auf KW/VHF-UHF).

2) Lageplan des kontrollierbaren Bereichs in definiertem Maßstab. Maßstab 1:100 oder größer. Die Grenzen zu den Nachbargrundstücken und den nicht kontrollierbaren, öffentlichen Bereichen (Straße) müssen erkennbar sein. Dieser Plan dient als zusätzliche Anlage zu den von Watt32 ausgedruckten Originalformularen.

3) Lageplan der Antennen im kontrollierbaren Bereich und deren Geometrie in rechtwinkligem, maßstabsgetreuem Koordinatensystem. Koordinaten der Aufhänge- und Speisepunkte der Antenne(n). Als Aufhängepunkte sind die Endpunkte der Antenne, nicht die der Abspannung zu verstehen. Dieser Plan bleibt bei den bereit zu haltenden Unterlagen. Die Koordinaten der Antennenpunkte werden für EZNEC benötigt.

4) Simulation aller Antennen, die nicht im Standardverzeichnis von Watt32 aufgelistet sind, bzw. nicht optimal aufgespannt sind (z. B. als Inverted V, oder im Zickzack oder mit sehr unterschiedlichen Höhen) mit EZNEC. Ausgabekriterium: Fernfeldgewinn in dBi im Freiraum (NICHT über realem Grund).

Eingaben:
- Frequenz
- Antenne, aufgeteilt in einzelne Drähte, Segmentanzahl, Eckpunkte und Höhe in Koordinaten xyz (siehe 3)). Alle gestreckten Anteile der Antenne werden als ein Draht verstanden. Alle Drähte werden in Segmente aufgeteilt. Deren Anzahl (etwa 10) ist frei wählbar. Eine höhere Elementezahl verbessert die Genauigkeit, benötigt aber mehr Rechenzeit.
- Speisespannung (1 V; Vorgabe)
- Free Space (Freiraum!)

Ausgabe:
- FF Plot (Fernfeld Plot), Azimut Slice, Show 2D Plot.
- Print Plot and Data. Der äußere Max.-Kreis gibt den Freiraumgewinn in dBi an. Dieser Wert ist für die Antenne als Gewinn in Watt32 einzutragen.

5) Eingabe aller Daten in Watt32:

- Stationsbetreiber
- Antennen (Typ, Höhe, Richtcharakteristik)
- Frequenzband
- Sendeleistung in W PEP
- Reduktionsfaktor für Personenschutzgrenzwert gemäß Modulationsart und Betriebsweise (zwei Zeilen!)
- Antennengewinn (nach Vorgaben aus dem Katalog oder gemäß obiger EZNEC Simulation)
- Verluste (Kabeldämpfung nach Katalog plus Einfügedämpfung von Zubehör und Steckverbindungen; zusammenzählen gemäß Blockschaltbild)
- Winkeldämpfung von VHF/UHF-Richtantennen. Eine Winkeldämpfung ist nur für das Fernfeld eingebbar. Sie gilt nicht für das Nahfeld, also auch in den meisten Fällen nicht für KW.

6) Berechnung der Antennenspeiseleistung für die Antennen, deren Sicherheitsabstand innerhalb des reaktiven Nahfelds liegt (violette Färbung in 5)!):

HSM: PEP-Wert nach 5) minus Verluste zwischen Sender und Antenne (siehe Blockschaltbild bzw. Untermenü in Watt 32)

Pers.Schutzwert: PEP-Wert minus Verluste, multipliziert mit Reduktionsfaktoren gemäß 5), (z. B. Faktor 0,25 bei SSB und 3min. Senden/3min. Empfangen).

7) Berechnung der Nahfeldstärke mit EZNEC:

Eingabe:
- Frequenz
- Antenne wie oben
- Optionen: Power Level nach 6) (zwei Rechengänge: HSM und Personenschutzwerte).
- Setups: Near Field: Eingabe eines Koordinatenfelds, für welches alle Feldstärkewerte errechnet werden (Achtung Z = 3 m).
- Ground Type: Real (einige Funkamateure rechnen mit Freiraum; das gibt je nach Antennenhöhe etwa 20% bessere Werte).
- Ground Description: z. B. Leitfähigkeit 0,005 S/m und Dielektrizitätskonstante 13.

8) Vergleich der errechneten Werte für die HSM-Feldstärke mit den Werten nach CQ-DL 9/2002 und den Personenschutz-Feldstärken, die z. B. das Programm Watt32 anzeigt. Bei zu hohen Feldstärkewerten ist die Eingabe der PEP Leistung zu verringern und die Speiseleistung für die Nahfeld EZNEC Simulation erneut zu berechnen.

9) Ausdruck der Formulare für die Anzeige.

10) Ausdruck der Nahfeldstärken für die eigene Dokumentation.

Ergänzung: Seit einiger Zeit besteht die RegTP auf der Einzeichnung der Sicherheitsabstände um die maßstäblich gezeichneten Antennen. Bei meiner eingereichten Dokumentation war das offensichtlich noch nicht notwendig. Allerdings habe ich auch darauf hingewiesen, dass sich die Antennen gemäß des experimentellen Charakters des Amateurfunks jederzeit ändern können und lediglich darauf geachtet wird, dass dann die Grenzen des kontrollierbaren Bereichs nicht von den errechneten Sicherheitsabständen überschritten werden. Außerdem halte ich es für angebracht, die Angaben unter dem üblichen Vorbehalt einzureichen.

DK4SX, Nov. 02


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* Collins Receiver 51S-1 *

AGC modification:

For pleasant listening to SSB signals, the original hold time constant of the 51S-1 AGC system is absolutely too short. To overcome this deficiency I connected the series combination of a 10 kOhm resistor and a non polarized 4.7 uf (microfarad) capacitor parallel to R73 and C192. Location is easily found on the parts photograph page 6-13 in the handbook. The new time constant is a much better compromise between good SSB audio and quick response to fast acting fading in AM.

I recommended this simple circuitry to a ham using the 55G-1 low frequency tuner to protect the internal FET-amplifier from overload.

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* Überschlägiges Vorausberechnen eines Senders *

Hier gebe ich auszugsweise die Berechnung an, wie man etwas genauer als in der üblichen Amateurfunkliteratur eine Sender-Leistungsstufe vorausberechnen kann. Die Auszüge stammen aus dem TELEFUNKEN-Laborbuch Nr. 1 von 1957. Alt aber gut!

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* Unterschied zwischen Dioden- und Schaltmischern *

Das Thema Untersuchung der Eigenschaften von Dioden- und Schaltmischern und deren Unterschiede kommt in den Amateurfunkforen immer wieder zur Sprache. Zur Einführung hier meine Untersuchungen, die ich bereits 1994 an meinem ersten Eigenbauempfänger durchgeführt habe und im FUNKTELEGRAMM veröffentlichte:

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* Modifikation des SWR-Meters CN-801 HP *

Das CN-801 hat den Vorteil, dass man in SSB auch die Hüllkurvenleistung PEP anzeigen kann. Allerdings ist die Anzeigekonstante so kurz, dass das Instrument zwar mehr anzeigt, der Zeiger aber so zappelt, dass keine verlässlichen Werte gemessen werden können.

Wenn man das Gehäuse zerlegt, lässt sich die kleine Messplatine herausnehmen. Ersetzt man den großen Elko links unten in der Ecke (220 uF, 25 V) durch einen Elko mit 1000 uF, 25 V, zeigt das Instrument, verglichen mit einem präzisen PEP-Wattmeter, nicht nur recht genaue Werte an, sondern es lassen sich diese auch deutlich besser ablesen.

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