Der GM-10 ist ein Bausatz aus den "kleinen Wunderlabors" von Dave Benson, NN1G. Die Serie der QRP-CW-Einband-Transceiver "Green Mountain" gibt es auch für 30m, 20m und 15 m. Der Leserservice des FUNKAMATEUR bietet diese Bausätze an.

In den Unterlagen zur 10-m-Version wird nicht näher auf die anderen Geräte eingegangen, es ist jedoch anzunehmen, daß die Geräte auf einer einheitlichen Leiterplatte aufgebaut werden und sich nur im Frequenzfahrplan unterscheiden. In der Bauanleitung wird darauf hingewiesen, daß speziell bei der 10-m-Version alle Kreise an Bandfiltern und VFO prinzipiell mit NPO Kondensatoren (Temperaturkoeffizient gleich Null) aufgebaut sind. Damit soll eine Temperaturstabilität, nicht nur des VFO, sondern auch der Empfindlichkeit und Selektivität erzielt werden.

Der Bausatz besteht aus einer Leiterplatte und weiteren 182 Bestandteilen, darunter 9 Schaltkreise, 7 Transistoren, 14 Dioden 34 Widerständen und 82 Kondensatoren und kommt gut sortiert:

Halbleiter in einem antistatischen Beutel, ein Beutel Kleinteile (R‘s, C’s, Quarze, Filter, Ringkerne usw.). Dann gibt es noch drei Couverts: Das erste, bezeichnet mit "NP0-Caps", enthält NPO, die nicht mit den anderen C’s gleicher Kapazität verwechselt werden dürfen! Das zweite, bezeichnet mit "MISC" mit lötbarem Kupferlackdraht und HF- Drosseln, die nicht mit ähnlich aussehenden Widerständen verwechselt werden dürfen. Das dritte "TEST CKT" enthält ein Stück Basismaterial, zwei Dioden und C’s zum Aufbau eines HF-Tastkopfes, welcher an ein normales Multimeter angeschlossen werden kann. Damit kann der komplette Abgleich des Gerätes auch dann erfolgen, wenn man nicht über einen großen Gerätepark (Oszillograf, HF-Voltmeter, Frequenzzähler) verfügt.

Nicht im Bausatz enthalten sind Gehäuse, Potentiometer, Schalter, Buchsen für Antenne, Morsetaste, Kopfhörer und Spannungsversorgung. Die externen Bauelemente - ausgenommen der Antennenanschluß - werden über Steckverbindungen mit der Leiterplatte verbunden.

Das Bild (1) zeigt den Übersichtsschaltplan.

Kernstück ist der Super - VFO. Es wird empfohlen diese Bauteile zuerst zu bestücken, in Betrieb zu nehmen und abzugleichen, solange noch keine anderen Bauteile die Übersicht erschweren. Der eigentliche VFO schwingt bei 5 MHz und kann mittels Kapazitätsdiode um etwa 80...90 kHz verstimmt werden. Die der Kapazitätsdiode zugeführte Gleichspannung wird über ein Poti (VFO- Abstimmung) Geregelt. Die diesem Poti zugeführte Spannung ist entweder konstant, oder wird über ein weiteres Poti (RIT) geregelt. Die Umschaltung zwischen beiden Zuständen erfolgt durch einen CD4066.

Mit einem NE602 und einem 15 MHz Quarz wird eine Injektfrequenz von 20 MHz gemischt. Diese Injektfrequenz passiert ein Bandpaßfilter, dem eine Pufferstufe mit einem 2N2222 folgt.

Der Empfangszweig beginnt mit dem von der Antenne kommenden Signal, welches das Tiefpaßfilter des TX passiert hat und einem Bandpaßfilter für 28 MHz über einen Trimmer zugeführt wird. Vor diesem Bandpaßfilter befinden sich antiparallele Dioden, die im Sendefall das Eingangssignal des RX begrenzen. Im Empfangszweig werden die 20 MHz Injektfrequenz dem Mischer (NE602) zugeführt. Der Empfänger arbeitet als Einfachsuper mit einer Zwischenfrequenz von 8 MHz. Hier trennt ein vierpoliges Quarzfilter die Spreu vom Weizen. Dem Filter folgt ZF- Verstärker mit einem MC1350, der das Nutzsignal um etwa 30 dB anhebt. Über einen ZF-Transformator wird das Signal an den Produktdetektor (NE602) angepaßt. Das gewonnene NF-Signal passiert einen FET-Schalter, um auf den Eingang des NF-Verstärkers (LM380N, mit ca. 0,6 Watt NF) zu gelangen. Am Ausgang werden üblicherweise niederohmige Kopfhörer angeschlossen.

Der Sendezweig beginnt mit einem Sendemischer (NE602), der die Injektfrequenz mit einer Quarzfrequenz von 8 MHz auf 28 MHz mischt. Es folgt ein Bandpaßfilter für diese Nutzfrequenz, in welches ein MMIC vom Typ MAR-3 integriert wurde, welches das Signal um etwa 12 dB anhebt. Die Verstärkung an dieser Stelle dient der Stabilität und beseitigt ungewollte Anomalien und Instabilitäten beim Senderabgleich. Es folgt ein Puffer und der Treibertransistor. Der Treiber wird durch eine Taststufe getastet. Der Emitterwiderstand kann durch den Regler R1 variiert werden, so daß sich die Ausgangsleistung vom Milliwattbereich bis zur vollen Leistung (ca. 1,5 Watt) einstellen läßt. Als Endstufentransistor dient ein 2SC799. Zur Unterdrückung der Harmonischen folgt dem PA-Transistor ein Tiefpaßfilter.

Der Transceiver ist QSK-fähig. Als Mithörton dient das eigene Signal. Die Stumm- bzw. Leiseschaltung des Empfängers erfolgt durch den bereits erwähnten FET-Schalter.

Erfahrungen beim Aufbau

Die Bestückung der Leiterplatte ist dank der sehr guten Qualität, des Lötstopplackes und der übersichtlichen Beschriftung einfach. Da die Leiterplatte auch für andere Frequenzbereiche verwendet wird, bleiben auch Bauelemente unbestückt. Aufpassen sollte man allerdings bei der hierzulande unüblichen Beschriftung der Bauelemente, insbesondere der Kondensatoren. Ein 100 pf Kondensator kann folgende Beschriftung tragen: 100J, 101 oder 100. In der Stückliste wird jedoch darauf eingegangen, wie jeder Kondensator beschriftet sein könnte, so daß Fehler hoffentlich vermieden werden. Im Zweifel sollte man messen.

Auch das Bewickeln der Ringkerne ist ausführlich erklärt. Im Sendezweig ist ein Übertrager mit einer bifilaren Wicklung enthalten. Im Bausatz ist hierfür ein kurzes Stück zweiadrigen, zweifarbigen und lackisolierten Kupferdrahtes enthalten, so daß auch derjenige, der noch nie eine bifilare Wicklung hergestellt und richtig (!) angeschlossen hat, keine Probleme damit haben dürfte.

Für den Abgleich genügt ein Minimum an Ausrüstung. Im Bausatz enthalten sind Bauelemente zum Aufbau eines breitbandigen HF-Tastkopfes. Zusammen mit einem Digitalvoltmeter und einem 50-Ohm / 2 Watt Abschlußwiderstand läßt sich damit der komplette Abgleich durchführen. Ein Frequenzzähler, ein Oszilloskop und ein Signalgenerator für den Frequenzbereich erleichtert die Arbeit natürlich.

Nachdem der Super-VFO auf ein maximales Ausgangssignal auf 20 MHz abgeglichen wurde brauchen nur ein ZF-Übertrager und drei Trimmer (Eingangsbandfilter) auf ein Maximum atmosphärischen Rauschens abgeglichen werden. Wenn das Band offen ist und man schließt eine Antenne an, kann man schon erste Signale hören. Der Senderabgleich erfolgt an einem 50 Ohm Lastwiderstand durch Abgleich der Trimmkondensatoren des Bandpaßfilters.

Die im Abgleichplan angegebenen Spannungswerte können nur als Näherung angesehen werden.

Gehäuse

Beim Gehäuse kann sich jeder OM eigene Gedanken machen. Der Einbau in ein einfaches Blechgehäuse dürfte keine Probleme bereiten. Weil mir beim Durchforsten diverser Kataloge und der Regale meiner lokalen Elektronikhändler keines der Fertiggehäuse so richtig gefiel, habe ich ein Gehäuse aus Leiterplatten - Basismaterial zusammengelötet.

Das Gehäuse hat die Abmessungen 165 mm x 65 mm x 120 mm (B x H x T) und wurde grau lackiert. An der Rückwand wurden die Buchsen für Betriebsspannung, Kopfhörer, Taste und Antenne angebracht. Die innere Frontplatte dient als Montageplatte für die Bedienungselemente: NF, RIT, FREQ-MITE, VFO, Einschalter und Bereichsschalter. Davor befindet sich eine 5 mm dicke Distanzplatte aus Acryl, auf der die äußere Frontplatte liegt. Die äußere Frontplatte wurde mit Abreibebuchstaben beschriftet und mit farblosem Lack versiegelt.

Erweiterungen

Die Stromaufnahme bei Empfang wird mit ca. 35 mA angegeben. Kommen zur Grundversion weitere Baugruppen hinzu, dann sollten diese einzeln zugeschaltet werden können, um bei Portablebetrieb die Möglichkeit der Stromersparnis zu haben. Statt eines einfachen Einschalters wurde ein Stufenschalter gewählt, mit die einzelnen Baugruppen geschaltet werden. Da dieser Schalter nur 2 Ebenen und damit eine geringe Einbautiefe hat, kommen Schaltdioden zum Einsatz, um die möglichen Schalterstellungen zu nutzen. Bild (2) zeigt die Beschaltung des Einschalters.

(1) Frequenzanzeige

Auch aus den "kleinen Wunderlabors" stammt eine kleine Baugruppe mit dem Namen FREQ-MITE zur Messung der QRG und Ausgabe als dreistellige Zahl im Morsecode. Diese Baugruppe wurde in (1) vorgestellt, besteht aus einer kleinen Leipterplatte von 31mm x 42 mm, 22 weiteren Bauelementen , darunter einem PIC vom Typ 16C621. Es wird die Frequenz des Super-VFO gemessen und dem PIC durch Steckbrücken die ZF "verraten". Eine intelligente Software morst auf Knopfdruck die drei kHz - Stellen. Der Audioausgang des FREQ-MITE wird über einem Widerstand vom 2,7 MOhm am NF-Poti in den Signalweg eingeschleift. Diese Schaltung hat eine Stromaufnahme von ca. 10 mA.

(2) Frequenzbereich

In der Originalschaltung deckt der VFO einen Bereich von etwa 80... 90 kHz ab. Beim Musteraufbau wurden zunächst (bedingt durch Bauteiltoleranzen) nur 70 kHz erreicht. Durch Vergrößern des Kondensators C18 auf 56 pf wurde die volle Abdeckung erzielt. Da das 10-m-Band nicht nur aus den ersten 100 kHz besteht, der CW- Bereich bis 28,200 MHz reicht und auch der Bakenbereich (28,200...28,300 MHz) beobachtet werden sollte, wurde ein Umschalter für die Induktivität L3 vorgesehen. Dieser Stufenschalter mit 2 x 5 Kontakten wurde im Gehäuse räumlich so angeordnet, daß die Verbindung zum Anschluß auf der Leiterplatte nur etwa 2 cm betragen. Zu dem originalen Ringkern L3 gesellen sich vier weitere des gleichen Typs (AmidonT-37-6). Der erste Ringkern (Bereich 1) wurde original belassen, die weiteren Ringkerne haben weniger Windungen und kleine Festkapazitäten. Aus Platzgründen wurde auf einen Trimmer pro Bereich verzichtet. Damit wirkt der Bandsetzer C19 auf alle Bereiche gleichzeitig. Alle Kerne und Kondensatoren wurden direkt auf den Bereichsschalter gelötet. Durch kurze (!) Anschlußdrähte wird die Stabilität des VFO nicht beeinträchtigt. In Tabelle (1) sind die Werte angegeben, die als Richtwerte dienen können. Die Bandbreite des Bandpaßfilters am Ausgang des Super- VFO (L4,C30,C32;L5;C34) setzt der weiteren Bereichserweiterung Grenzen. Bild (3) zeigt die Schaltung dieser Erweiterung.

(3) Stehwellenanzeige

Im QRP-Report (2) wurde eine Schaltung für eine Stehwellenanzeige mit einer Zweifarb-LED, die speziell für kleine QRP-Geräte gut geeignet ist veröffentlicht. Das SWR wir mit einer rot/grün LED angezeigt. Zwischen rot und grün wird ein ganzes Farbspektrum angezeigt so daß man ein quasi Analoginstrumentverhalten bekommt. Die Elektronik ist in SMD-Technik aufgebaut und wird nur mit der LED befestigt. Der Meßkopf, ebenfalls in SMD Technik ist 1x1x0,5 cm groß.

Die Stromaufnahme dieser zusätzlichen Schaltung liegt bei 15 mA.

Erste QSO's konnten im März 1999 an einen Dipol, der provisorisch zwischen zwei Dachgaubenfenstern aufgehängt wurde gefahren werden. Dabei wurden europäische Stationen erreicht. Stationen aus Übersee und Japan waren laut zu hören, zu einem QSO kam es jedoch nicht. Eine Verbesserung der Antennenanlage wird hier sicher zu mehr Erfolg führen. Weiterhin ist mit einer Verbesserung der Ausbreitungsbedingungen durch das zu erwartende Sonnenfleckenmaximum zu rechnen, so daß dann richtiges QRP-DX möglich sein wird.

(1) allgemein

NF: Poti 100 kOhm

QRG: 10-Gang-Wendel-Präzisions-Drahtpotentiometer 100 kOhm Typ534

(Conrad Best.-Nr.: 42 93 33 - 66)

RIT: Präzisions- Potentiometer 5 kOhm Typ249 (Conrad Best.-Nr.: 42 41 61 - 66)

RIT: Kippschalter (Miniaturausführung)

Antenne: BNC- Buchse 50 Ohm

Taste: Klinkenbuchse (Mono)

Kopfhörer: Klinkenbuche (Mono)

Einschalter: Stufenschalter 2 x 5 (Conrad Best.-Nr.: 70 92 63 - 66)

(2) QRG-Erweiterung:

4 Stück AmidonT-37-6

Stufenschalter 2 x 5 (Conrad Best.-Nr.: 70 92 63 - 66)

(3) Frequenzanzeige

FREQ-MITE - Bausatz

Miniatur- Taster, Widerstand 2,7 MOhm,