Snoopy80 - Ein 80-m-Peiler der DL-QRP-AG

Erklärungen, Erfahrungen und Erweiterungen von DH2MIC

Als der Snoopy80 in der cqdl 11/2014 angekündigt wurde, gefiel er mir auf Anhieb, denn die Schaltung ist sehr schön übersichtlich und mit ein wenig Erläuterung auch für Anfänger schon gut verständlich. Es handelt sich um einen Direktmischempfänger mit fest abgestimmtem Vorkreis auf einer 80 mm langen Ferritantenne. Auch der Zwischenkreis ist fest auf Bandmitte oder die bevorzugte Empfangsfrequenz abzugleichen.
Und da ich gerade einen Amateurfunkkurs gestartet hatte, wollte ich zum Ende des Kurses mit diesem praktischen Beispiel demonstrieren, dass Selbstbau Spass macht und das Ergebnis hinterher auch noch praktischen Nutzen hat.

Leider war ich mit der Empfindlichkeit unzufrieden und der Regelbereich erreichte nicht einmal ansatzweise die in der Beschreibung genannten 80dB. Auch die Verdrahtung der auf beide Gehäuseschalen verteilten Bedienelemente und der Hilfsantenne entspricht nicht meinen Vorstellungen von einem einfachen Aufbau. Und bei einem Bastelprojekt mit Neulingen sollten derartige Probleme natürlich vorher gelöst sein.
Daher beschreibe ich im Folgenden meine beim Musteraufbau und den theoretischen Untersuchungen gemachten Erfahrungen und stelle meine Lösungen und auch die dabei entstandenen Unterlagen zum Download bereit. Alle Angaben beziehen sich auf den ergänzten Stromlauf, der auch als pdf zum Ausdrucken bereit steht (vgl. Liste am Ende des Beitrages).

Mechanischer Aufbau

Elektrische Ergänzung

Mit einer grünen 3-mm-Low-Current-LED (D6) und R23 erhielt mein Peiler eine Betriebsbereitschaftanzeige, denn viel zu oft habe ich schon vergessen, batteriebetriebene Geräte wieder auszuschalten. Dann schon lieber gleich 2 mA investieren. Das Loch oberhalb der roten Unterspannungs-LED muss also nur bohren, wer das auch haben möchte.
Weiter sind im Bohrplan die Lagen der Trimmer für den Eingangs- und Zwischenkreis (C4 und C11) markiert und vermaßt.

Ersatz der BA282 durch die PIN-Diode BAR64-03W

Den Ersatz der BA282 durch eine SMD-PIN-Diode BAR64-03W kann ich dagegen jedem empfehlen, denn damit steigt die Empfindlichkeit des Peilers um gut 3 dB. Eine weitere BAR64 zwischen Basis und Emitter von T2 verbessert in Verbindung mit R22 parallel zu D1 den Regelbereich deutlich. Wie kam ich darauf? Wie so oft: Durch Zufall und mit etwas Hartnäckigkeit.
Ich hatte gerade heraus gefunden, was man machen muss, damit das Gerät nicht mehr schwingt, wenn man es bei voll aufgedrehtem Lautstärkeregler einschaltet: einfach die Anschlüsse 6 und 7 von W2 vertauschen. Und im Zuge dieser Untersuchungen kam der Verdacht auf, dass die BA282 defekt sein könnte. Ich ersetzte sie einfach durch eine normale 1N4148 und das Signal erschien mir sogar lauter zu sein; was sich später aber als Irrtum heraus stellte, denn ich arbeitete gerade nicht in Bandmitte, worauf Ferritantenne und Zwischenkreis abgestimmt waren. Beim Diodenwechselversuch per kleinem Umschalter kann sich aber auch die Abstimmung ändern, wenn die Dioden unterschiedliche Kapazitäten haben. Je nachdem, ob man ober- oder unterhalb der Mittenfrequenz arbeitet, gibt es einen Pegelanstieg oder -abfall.
Jedenfalls musste eine "richtige" PIN-Diode her, deren Trägerlebensdauer so groß sein sollte, dass sie auch bei 3,5 MHz noch einwandfrei funktioniert. Ihr differentieller Wechselstromwiderstand sollte also auch bei 3,5 MHz noch sehr niederohmig sein. Und die BAR64 hat hier 1500 ns zu bieten und schaltet daher Hochfrequenzsignale schon ab 1 MHz sehr niederohmig.
Betrachtet man das Schaltbild genauer, liegt D1 ja in Serie zum niederohmigen Eingangswiderstand von T2. Und wenn man weiss, dass der Eingangswiderstand einer Basisstufe mit R_in = U_T / I_E genau so groß ist, wie der differentelle Widerstand einer normalen Diode mit demselben Durchlass-Gleichstrom, sieht man sofort ein, dass hier bis zu 6 dB "zu holen" sind, weil D1 und T2 ja vom gleichen Strom durchflossen werden. Egal wie groß er gerade ist: Die 6 dB Pegelverlust bleiben!

Untersuchung der VHF-UHF-Schalterdiode BA282

Die BA282 wird von mehreren Herstellern geliefert und ist eine der wenigen Schalterdioden, die noch bedrahtet erhältlich sind. Die Datenblattangaben sind allerdings ausgesprochen dürftig und Angaben über die Trägerlebensdauer oder die untere Grenzfrequenz fehlen ganz. Ausserdem verschweigt das Datenblatt, dass es sich bei dieser "Schalterdiode" in Wirklichkeit um eine PIN-Diode zum Schalten von Hochfrequenz handelt, was zwar den meisten Anwendern völlig egal sein dürfte, aber einem erfolgreichen Einsatz ausserhalb des eigentlichen Anwendungszwecks nicht gerade dienlich ist.
Im Zuge der Schaltungsoptimierung wurden nun neben den Gleichspannungsparametern vor allem die differentiellen Widerstände einer 1N4148, einer BAR64 und der BA282 bei definierten Durchlassströmen im Frequenzbereich von 1 bis 50 MHz gemesssen und einer sorgfältigen Analyse unterzogen. Im obigen Diagramm erkennt man sehr schön, dass der differentielle Widerstand der BA282 mit steigender Frequenz stark abnimmt, was zu erwarten war. Bei 3,5 MHz und 1 mA - das ist der Arbeitspunkt des Snoopy80 bei maximaler Verstärkung - hat die Diode mit 32 Ohm aber noch einen fast so hohen Wechselstromwiderstand wie jede Feld-Wald-und-Wiesen-Diode: bei meinem Exemplar der 1N4148 waren es 51 Ohm. Die BAR64 liegt hier aber schon um den Faktor 3 niedriger. Was sich eben in der Empfindlichkeit des Peilers doch deutlich bemerkbar macht.