
|
|
Diese
Seite ist eine unter der Domaine des DARC für Mitglieder des
DARC zur Verfügung gestellte nonprofit
Unterseite für mein Rufzeichen DL8LRZ. Sie ist an die
rechtlichen Vorgaben sowie das Impressum der übergeordneten
Domaine DARC (erreichbar über https://www.darc.de/home/)
gebunden und dient keinerlei kommerziellen Interessen, sondern
ausschließlich der Darstellung von Aspekten meines privaten
Hobbys Amateurfunk.
Auf
dieser Webseite stehen nur technische Betrachtungen aus dem
Amateurfunk, wie oben angegeben. Alle Texte und Bilder stammen
ausschließlich von mir, diese Seite selbst benutzt keine
Cookies und speichert keinerlei Besucherdaten, es gibt keine
Kommentarfunktion und keine externen Links, sie ist ausschließlich
zum Anschauen. Jeglicher Nachbau erfolgt in eigener Verantwortung,
ich übernehme keine Garantie für die Richtigkeit des
Inhaltes Die Seite wurde mit OpenOffice (huch, eine Webseite
aus der Steinzeit!) erstellt, ganz einfach, weil mir der Aufwand
der Einarbeitung in ein anderes System zu groß war. Da ich
kein Designer und Fotograf bin, muss auch die Gestaltung nicht
immer formvollendet sein, für mich lag der Inhalt im
Vordergrund. Reiner DL8LRZ
,,,,,,,..................................................................................
letzte Änderung
11.04.2026...........................................................................................................
DL8LRZ(at)DARC.de
|
|
Inhalt:
Einleitung
Früher
war mein Bestreben, portabel mit 100W und großer Antenne
maximale DX - Ergebnisse zu erreichen, was zuhause aufgrund der
äußeren Gegebenheiten stark eingeschränkt war. Die
Ausrüstung belegte oft den halben Transportraum des PKW, was
nicht immer auf Akzeptanz der Familie stößt. Nachdem
das separate Gartengrundstück entfiel und das Alter mich
genügsamer machte, suchte ich nach einer Alternative mit
weniger (Transport-) Belastung. Da ich schon immer gern etwas
baue, wendete ich mich den kleinen CW-Kits zu. Das war Mosquita,
BCR, dann QCX und der QCX+(modifiziert 60-10m) mit maximal 8-10W,
seit 2024 verwende ich faktisch nur noch den QMX/QMX+ für
portabel. Alle sind modifiziert mit internen oder angeflanschten
Batterien und Sensorpaddle. Dafür braucht man natürlich
möglichst passende Portabelantennen. Nachdem ich lange mit
Vertikal und auch Magnetloop (letztlich zu sperrig/aufbauintensiv)
für meine Portabeleinsätze experimentiert hatte, bei
Abstechern zum Dipol immer das Problem der Aufhängung
bestand, bin ich zu den nachstehend aufgeführten Antennen
gekommen. OK, ich habe anfangs auch über die HFP1 (und dann
mit 5W) gelächelt, aber insbesondere mit etwas längerem
Strahler und etwas modernisiert geht sie verblüffend für
ihre Größe. Natürlich gibt es immer etwas
besseres, leider meist auch aufwendiger und teurer. Letztlich
verbindet man 2 Dinge: Die Bewegung im Freien mit dem Hobby.
Ersteres ist gut für den OM/die YL, zweites ist ein echtes
Erfolgserlebnis, wenn man ferne schwache Stationen mit kleinen
Batteriegeräten arbeiten kann, deren Existenz man im
allgegenwärtigen digitalen Störnebel unserer modernen
Städte nicht einmal ahnen kann.Die
Beiträge auf dieser Seite sind keine Bauanleitungen und
können Fehlern unterliegen, sie sollen als Anregung für
eigene Ideen und Lösungen dienen. Für die Einhaltung der
Sicherheit von Nachbauten ist jeder selbst verantwortlich.
|
Mir
war wichtig - Es geht um
Kurzwellenantennen für POTA (portabel)
|
Transportfreundliche
Gestaltung (Für Rucksack zu Fuß, per Fahrrad und
ÖPNV sowie per PKW)
Grundaufbau
ohne örtliche Aufhängepunkte (Bäume), keine
Beeinträchtigung der Umwelt.
Schäden/Havarien
(Sturm, Unachtsamkeit) durch Station und Antennenteile
minimieren.
Belastbarkeit
mindestens 10W für alle Teile. Autonome Betriebszeit ca.
3-4 Stunden.
|
|
|
Die
Antennen enthalten in ihrer Grundform keinen Schutz vor
Blitzeinschlägen und statischen Aufladungen. Deshalb sind sie
bei möglicher Gewitterbildung sowie Nichtnutzung von Geräten
und Gebäuden zu trennen, wenn sie außerhalb von
Gebäuden stehen. Auch unter Hochspannungsleitungen können
hohe Spannungen in der Antenne induziert werden.
|
|
Mein
aktuelles Konzept ist vorrangig für POTA gedacht, aber so
grundverschieden sind die Varianten von Outdoorfunk ja nicht. Die
Besonderheit bei POTA ist, dass viele Aktivator-Stationen nur mit
kleinen, leichten Antennen und Leistungen von QRP bis 20W
arbeiten. Nach einigen Jahren wiederholter Portabelaktivitäten
bin ich bei folgender Lösung angekommen: Für
Outdooraktivitäten weniger Stunden, bei mir jetzt
hauptsächlich für POTA und im flachen Land, benutze ich
vorwiegend Vertikalantennen, die die HFP1 als Grundlage mit
einigen möglichen Modifikationen verwenden. Einer der
Grundsätze war, dass sie auch im Rucksack zu transportieren
sind. Sie sind schnell aufzubauen, benötigen wenig Platz -
wichtig in Erholungsparks und haben sich bewährt. Mit
entsprechenden Mehraufwand lassen sich natürlich auch bessere
Ergebnisse erzielen, wenn man unbedingt will.. Als TRX für
diese Portabelaktionen verwende ich vorwiegend meinen QMX+ (ca.
1,2kg, alle KW-Bänder, 5Ah, 6-8W auf den meistgenutzten
Bändern) oder meinen QMX (halbes Gewicht, 60-15m, 3Ah, 5-6W),
die ein/bzw. angebauten Akkus ermöglichen mindestens 3-4
Stunden autonomen FT8-Betrieb. Als Rechner dient in der Regel das
allgegenwärtige Smartphone.
Beide
Geräte enthalten zwar angebaute Sensorpaddel, werden aber
aufgrund der nur knapp über QRP liegenden Sendeleistung bei
POTA in FT8 genutzt. Die Reichweite im QSO-Betrieb FT8 umfasst
Europa, größere Entfernungen sind bei guten
DX-Bedingungen gelegentlich möglich.
|
Einflußfaktoren
auf die Funkverbindung
|
|
|
0.-Problem
Antennenmessung Mittlerweile
bin ich zu der Erkenntnis gekommen, dass ich das Vorhaben
Antennentest etwas blauäugig angegangen bin. Die
Ergebnisse sind bei Verwendung amateurmäßiger Mittel
schnell recht ungenau, die Werte können infolge Fading in
kurzer Zeit beachtlich schwanken. Meine derzeitige
Einschätzung: Messungen
der Feldstärke in der Nähe der Antenne. Kein
Einfluss schwankender Ausbreitung, aber auch keine Aussage über
die Qualität der Abstrahlung. Eine Antenne mit großem
Nahfeld muss nicht zwangsläufig in der Ferne ein großes
Signal erzeugen.(Stichwort Steil- oder Flachstrahlung). Eher
geeignet, um ein Antennensystem zu optimieren. Mittels
RBN erhält
man relativ wenige, aber reale Daten, die stark von QSB und QRM
und unterschiedlichen Ausbreitungswegen in Abhängigkeit
von den Ausbreitungsbedingungen (und so zu wechselnden
Testergebnisse führen können) sind. Die Schwankungen
erfordern große Datenmengen zur Mittelwertbildung. WSPR
liefert
erheblich mehr Messdaten, die aber den gleichen Problemen
unterliegen wie die durch das RBN gewonnenen Meine
Meinung nach einigen Tests: Solche Antennenvergleiche mit
Amateurmitteln haben eine begrenzte Aussage bezüglich
absoluter Genauigkeit für die reale Leistung der Antenne
im Funkbetrieb unter unterschiedlichen äußeren
Bedingungen. Sie können aber brauchbare
Vergleichsergebnisse erzielen.
|
|
1.-Ausbreitungsbedingungen Die
Ausbreitungsbedingungen sind der mit Abstand wichtigste
Einflussfaktor auf der Kurzwelle. Sie werden von vielen
Faktoren beeinflusst, die z.B. von der Wechselwirkung von
Sonnenaktivität und Erdmagnetfeld sowie Tag/Nachtzeit
abhängen. Wer sich damit beschäftigen näher
möchte, sei auf die recht umfangreichen Publikationen über
diese komplizierten Zusammenhänge verwiesen. Für den
normalen Hobbyfunker reicht es im allgemeinen aus, sich auf
aufbereitete Hilfsmittel zur Einschätzung zu stützen.
Das wären z.B. Die Einschätzung in der DARC –
App fürs Smartphone Im Internet Vorhersagen unter
https://www.hamqsl.com/solar.html oder
https://www.fading.de/funkwetter/das-aktuelle-funkwetter Für
POTA -Aktivierungen mit QRP-Leistung ist meine Erfahrung, dass
es während der Woche mühsam sein kann, portabel die
geforderten QSO-Zahlen für Aktivierungen zu erreichen,
besonders, wenn in den Vorhersagen anstelle „good“
nur „poor“ für die gewünschten Bänder
angegeben wird, insbesondere von Mittag bis 16 Uhr Küchenzeit.
|
|
2.-Standorteigenschaften Der
nächste wichtige Faktor sind die Standortbedingungen. Für
Vertikalantennen sind in der Ebene feuchte Wiesen günstig,
es fehlen nennenswerte Hindernisse im Abstrahlbereich, der
Boden ist gut leitfähig, Bedingungen, unter denen die
Antennen gut funktionieren. Und ist der Standort noch abseits
von Störquellen, sollte auch der Empfang schwacher
Stationen gut funktionieren. Dichte, feuchte Wälder,
wie z.B. Buchen, sind insbesondere in der Vegetationsperiode
dämpfend. Der Weg der Funkwellen aus diesen Wäldern
ist schwierig. Trockene Fichten oder lockerer Wald stören
da nicht so stark. Auch auf Kurzwelle ist fast jeder Hügel
günstig. (Auf einer ehemaligen Aschehalde, man sah dem
Boden die Trockenheit schon an, machte meine Vertikal mit
Bodenradialen mangels Bodenleitfähigkeit einen sehr müden
Eindruck). Viele Hindernisse ragen auf Hügeln nicht mehr
in den Abstrahlbereich, ihr negativer Einfluss entfällt.
Weiterhin sind abfallende Hänge günstig, da sie den
Abstrahlwinkel nach unten ziehen. Demgegenüber sind enge
Täler für Weitverbindungen Gift, hier kommt man nur
mit Steilstrahlung weiter, und die ist nun mal für den
näheren Bereich besser und funktioniert meist nur auf den
unteren Bändern je nach MUF („Maximal nutzbare
Frequenz“- gilt für senkrechte Reflektion in den
aktiven Schichten der Erde). Das erklärt auch die guten
Ergebnisse niedrighängender Horizontalantennen im näheren
Europa. Und wer in der
Stadt wohnt, merkt es meist bald: Elektronische Schaltgeräte
aller Art erzeugen einen
Rauschteppich, der das Aufnehmen schwacher Signale sehr
erschweren kann. Dichte Bebauung verhindert die flache
Abstrahlung der Funkwellen für Weitverbindungen. Die
Nutzung der urbanen Flächen lässt kaum Raum für
den Aufbau effektiver Antennen. Selbst der versiegelte
Untergrund ist funkfeindlich. Also sehr schlechte Bedingungen.
|
|
Feldstärkedifferenzen,
ermittelt mit RBN, bei verschiedenen Sendestandorten in
meiner Wohnung, bezogen auf Außenstandort auf einer
Wiese. Der Indoorstandort Nord am Fenster., Süd am Fenster
und Süd auf dem Balkon. Lage im Gebäude: 3.
Obergeschoss, Wände Betonhohlsteine, Decken armierte
Betonplatten. Indoor geht also nur sehr mager. Dazu kommt noch
der hohe Störpegel im Haus. Es lohnt sich, etwas zu
testen, wenn es mit der Antenne Probleme gibt. Wichtig ist
auch, bei der Standortwahl die Störfelder zu beachten
|
|
3.-Antennenparameter Natürlich
hat die Antenne auch Einfluss, aber eigentlich relativ gering
bei vergleichbarer Größe und im Vergleich mit den
bisher genannten Faktoren. Große Qualitätssprünge
gibt es vor allem, wenn die Antenne über die Dachfirste
und andere Hindernisse „schauen“ kann. Für
etwas mehr steigt meist der Aufwand erheblich an. Was ist nun
die beste Antenne? Für meine hier betrachteten POTA –
Aktivitäten habe ich bisher die Vertikal favorisiert. Nach
ein paar Experimenten wollte ich es aber genauer wissen und
habe als erstes mit 4NEC2 3 Antennen näher betrachtet, für
die die Materialien vorhanden waren. Dies waren: - Die
HFP1 in
ihrer modifizierten Form. Eine Antenne mit Grundradials und
hier mit einer Höhe von insgesamt etwa 4m. Transportlänge
ca 35cm. - Die
UP&Outer an
einer 6m – Stipprute mit 60cm Transportlänge. -
Die
InvV, die
Dipolschenkel je 6,5m lang, ebenfalls mit der 6m-
Stipprute. Die Inverted
V hat
den höchsten Gewinn, leider aber erst bei Erhebungswinkeln
von 30-45°. Das deutet auf Vorzüge bei NVIS- bis nahen
Europabetrieb hin, insbesondere auf 30-40m. Sie braucht freien
Aufbauplatz, bei überhängenden Bäumen kollidiert
sie leicht mit den Ästen. Man braucht in der Vertikalen
freien Raum bis zur Antennenhöhe. Insbesondere auf 40m
bringt sie jedoch viele QSO im 700km-Umfeld und funktioniert
aus Tallagen gut. Die Up&Outer
(HFP1
/mod mit erhöhtem Radial) strahlt dagegen flach und hat
den größten Gewinn für Flachstrahlung bei
leichter Richtwirkung . Der vertikale Strahler kann meist auch
zwischen überhängenden Ästen ohne Probleme
aufgebaut werden. Sie benötigt Platz für ein frei
hängendes Radial. Sie bringt gute Signale, mit 5,6m –
Teleskop auch auf 40m. Der Aufbau geht recht schnell und
gelingt fast überall. Die HFP1/mod
strahlt
ähnlich flach wie die Up&Outer, mit etwas weniger
Gewinn. Sie hat allerdings auch nur 2/3 der Höhe. Sie ist
flexibel hinsichtlich Aufbauplatz, die Bodenradiale stören
weniger, Buschwerk und Standorte an Wegrändern stören
das Verlegen ein wenig. Fazit:
Große
Unterschiede im QSO-Betrieb sind anhand der Simulation nicht zu
erwarten. Es kommt auf Standort- und Ausbreitungsbedingungen
an. Das Up&Outer-Prinzip (erhöhtes Radial) macht
insgesamt einen optimalen Eindruck zur Erfüllung der
Grundanforderungen und wird bei den Vertikalantennen bevorzugt
angewendet.
Zu
Radialen: Grundsätzlich
werden erhöhte Radiale und Bodenradiale unterschieden.
Erhöhte
Radiale (wie
Up&Outer) sollten optimal >1m hoch gespannt werden,
spätestens unter 50cm kommt es zu deutlicher Dämpfung
der Antenne durch die Erdbodennähe. Die Antenne bildet
einen resonanten Dipol aus Strahler und Radial. Es reicht aber
schon 1 Radial, günstig für portabel, ein erhöhter
Aufbau der Antenne bringt günstigere Abstrahlung.
Bodenradiale
liegen
auf dem Erdboden auf oder sind eingegraben. Die Erde bildet,
vereinfacht gesagt, die zweite Dipolhälfte. Der Übergang
Bodenradial – Erdboden hat für HF einen nicht
vernachlässigbaren (Verlust-)Widerstand, weshalb viele und
breite Radiale elektrisch vorteilhaft sind. (Radiale aus
Stahlmaßbändern konnten bei meinen Tests die Wirkung
des mehrfachen an Drahtradialen erreichen, leider auch beim
Transportgewicht). Mit sinkender Frequenz werden sie auf den
unteren Kurzwellenbändern (<10MHz) immer wichtiger für
eine gute Kopplung mit dem Erdboden. Während bei einem
guten Radialnetz sich die Abstrahlung nur durch die geringe
Richtwirkung von einer Up&Outer unterscheidet, ist die
Handhabbarkeit der Bodenradiale durch erhebliche Drahtmengen
beim Transport, Gewicht bei den Stahlmaßbandradialen und
Fizz-Gefahr gekennzeichnet. Ich verwende deshalb vorwiegend
die HFP1 /mod in der Bauform Up&Outer oder die InvV.
|
|
4.
Ein Wort zu Antennengewinnangaben dB
ist ein Verhältniswert. Je 3dB entsprechen einer
Verdoppelung der Leistung. Bei Antennengewinnen gehört der
Bezug dazu, also dBi, dBd usw. a. Die Isotrop-Antenne hat 0
dBi (dB-isotrop, Kugelstrahler), strahlt gleichmäßig
nach allen Richtungen, ist Referenzantenne, mehr für
theoretische Betrachtungen wichtig. b. Der Halbwellendipol
hat 0 dBd (1 dBd = 2,15 dBi), die Abstrahlung erfolgt bevorzugt
in Form einer 8 c. Durch Überlagerung mit der
Bodenreflektion können Zusatzgewinne bis zu ca. 5dB
auftreten (Aber nur bei optimaler Antennenhöhe und über
Meerwasser, über Land meist deutlich weniger), die aber
nur für den konkreten Standort gelten. So kann in einer
Verkaufsanzeige der gleiche Dipol je nach Kreativität des
Verkäufers mit korrekt 2,15dBi / 0 dBd oder aufgehübscht
mit 2,15dB bis 7,15dB durch Weglassen des Bezugspunktes und
Einbeziehen von idealen Gelände- und Standorteigenschaften
beworben werden.
|
Die
Ergebnisse der Erweiterungen der Vertikal: In
der ersten Zeile die HFP1 original, danach die HFP1 mit 2,5m
Teleskop und 3.Stab, danach der Einsatz nur zweier Maßband -
Radiale und letztlich der Ersatz der Antenne durch ein 5,6m
Edelstahlteleskop (+ Maßband - Radiale. In der Tabelle die
ermittelten Werte bei 40m/Baulandboden für die 13 stärksten
Stationen, die im RBN die Signale der Antenne empfingen. Sie geben
Auskunft, was man etwa bei welcher Erweiterung erwarten kann. -
Summe dB: Die addierten dB-Zahlen der Antworten geteilt durch
CQ-Rufe (nur wenige, bei allen 4 Tests antwortende Stationen
wurden einbezogen) - Mittel/Antwort: Die gemittelte Stärke
der tatsächlich empfangenen Signale - % geantwortet:
Prozentualer Anteil der empfangenen Antworten zu den gesendeten
CQ-Rufen - Mittel pro Ruf: Summe der aufaddierten empfangenen
Signale im RBN im Verhältnis zu der Anzahl der CQ-Rufe Das
hohe Mittel der HFP1 pro Antwort kommt daher, dass nur 6 nahe
Stationen geantwortet haben, diese aber mit starken Signalwerten.
Die Verstärkung des Radialnetzes auf den unteren Bändern
erhöht die Abstrahlung merklich
Um
die Antennenleistung zu testen,
habe
ich 4 meiner möglichen Bauformen mittels WSPR auf 7, 14 und
21 MHZ getestet. Conds: SFI:150, SN:142, A:6, K:0, S0....S1, MUF
ca 15MHz. Antennen: Die HFP1/mod (4 Flachbandradiale,
2,5m-Strahler), das 5,6m-Teleskop (gleiche Radiale), die InvV
2x6,5m, 5,5m Mastspitze, gleiche InvV ca 8m Mastspitze (Winkel
etwa 90 Grad). Es ergab sich: 7
MHz: HFP1/mod
mit den meisten Bestwerten einzelner Stationen, aber die
Durchschnittswerte aller Antennen gleich bis auf 1dB. Auf 40m
deutlich die meisten Rapporte auf den WSPR-Ruf erhalten. 14
Mhz: 5,6m-Teleskop
mit den meisten Bestwerten, aber der Antennendurchschnitt gleich
bis auf 1dB, außer der InvV 5,5m Spitze mit -3dB 21
Mhz: 5,6m-Stab
3dB vor HFP1/mod, äußerst schwache Signale, für
FT8 zu schwach. QRP braucht gute Ausbreitungsbedingungen Zu
beachten ist, dass das QSB der gemachten 2 WSPR-Durchgänge je
Band oft im ähnlichen Bereich lag wie die Differenzen der
Signale der verschiedenen Antennen. Die Ergebnisse, für die
Bändern betrachtet, entsprechen den Erfahrungen im
QSO-Betrieb mit 5W, die absoluten Werte sind mit Vorsicht zu
verwenden. Fazit:
40m-20m
sind in dieser Reihenfolge die QSO - reichsten Bänder meiner
Konfigurationen (ca. 6-7W) und am erfolgversprechendsten bei POTA
- Aktivierungen (Flachland) 40m ist meist das letzte Mittel,
wenn alles andere versagt, Oberhalb 20m nimmt die QSO - Zahl
progressiv
ab,
aber gelegentlich, je nach Konditionen, gelingen interessante
Weitverbindungen. Die meist erfolglosen QRP – CQ - Rufe auf
diesen Bändern werden durch die schwachen Antwortsignale im
WSPR anschaulich erklärt. QRP mit Vertikal benötigt
exzellente Bedingungen auf höheren Bändern
In
einem weiteren Test wurde die HFP1/mod mit dem elevated Radial in
rund 50cm Höhe mit meinen besten Bodenradialen, 4x 3m
Maßband, verglichen. Es ergab sich ein geringfügiger
Vorteil für das erhöhte Radial. Da es auch erheblich
leichter im Transport ist, wird es angewendet.
Zum
Schluss wurde getestet, ob sich die HFP1/mod mit erhöhtem
Radial noch ohne Antennentuner, nur mit Mantelwellensperre im
Speisepunkt, abstimmen lässt. Es ergaben sich nebenstehende
Werte: Unter 60m wurde keine Resonanz mit der dann zu kleinen
Spule erreicht, ab 15m wurde der Strahler verkürzt. Es
wurde nur die MWS genutzt, der Tuner stand auf L und C = Null. Das
SWR wird beeinflusst vom Verhältnis Strahlerlänge zu
Radiallänge. Fazit: Als Haupt- bzw. Universalantenne
für POTA-Aktivierungen dient die HFP1 /mod mit erhöhtem
Radial sowie einem 5,6m-Teleskop (2,5m Teleskop bei stärkeren
Wind). Die InvV dient für besondere Standortbedingungen und
ist etwas leichter.
|
|
Verstärkungshülse
für Teleskop 5,6m
|
|
 Die
Teleskope haben sich für viele Anwendungen bewährt, sie
sind relativ leicht (um 500g), 5,6m lang und schnell auf - und
abzubauen. Was sie nicht mögen, ist ein Umfallen der Antenne,
dabei werden meist die oberen, recht dünnwandigen
Segmenteinschübe zerstört. Bei einzelnen günstig
angebotenen Teleskopen fehlten auch am oberen Ende Sicken, die ein
Herausziehen dieser Stäbe verhindern sollen, und wenn sie
fehlen, fliegen meist die kleinen Federn weg und das war es. Eine
empfindliche Stelle dürfte auch die Einpressung des
M10-Bolzens sein. Hierfür erachte ich eine Entlastung als
empfehlenswert, insbesondere, wenn man die Stäbe noch schräg
bis horizontal als Dipol einsetzt. Meine Lösung ist hier
beschrieben, inzwischen gibt es weitere Bauarten mit demselben
Ziel. Der rote
Pfeil zeigt die Einpressstelle des M10-Bolzens in
das Teleskop, hier recht kurz. (Inzwischen habe ich ein Teleskop
aus CN erhalten, das überarbeitet wurde und einen deutlich
zuverlässigeren Eindruck speziell an dieser Einpressstelle
vermittelt). Sie machte bei mir einen instabilen Eindruck im
aufgebauten Zustand, eine feine Bewegung, besonders zu erkennen,
wenn die Einschraubstelle fest arretiert ist. Da kann mit der Zeit
etwas nachgeben. Deshalb wurde eine Verstärkungshülse
(ca 15cm lang, Messingrohr alter Badearmatur) angefertigt, in die
eine M10-Mutter eingepresst ist. Auf den Teleskopstab wird eine
Scheibe (Innenrohrdurchmesser zur Abdichtung) sowie Hülse
M10x30 geschraubt. In die Hülse kommt ein M10-Bolzen, das
Ganze wird in das Rohr geschraubt, so dass der Bolzen ca. 10mm
vorsteht. Über eine Bohrung wird der rechte Teil des
vorgewärmten Rohres zur Stabilisierung mit Heißkleber
gefüllt. Die Verstärkungshülse kann erkaltet
abgeschraubt werden, um die Transportlänge zu verringern. Das
schwarze Isolierband links auf dem Teleskop füllt den Spalt
zum Rohr aus. Eine Entlastung dieser
beiden Sicken von den Kippkräften des Teleskopes erachte ich
als wichtig für die Teleskop-Lebensdauer. Die Hebelwirkung
des Teleskopstabes ist beträchtlich.
|
|
Modifizierte
HFP1 /mod
|
|
Mein
Grundkonzept: Ich
verwende nach den Erfahrungen des ersten Jahres in POTA nur noch
zwei Grundtypen von Antennen: Die HFP1 als Up&Outer in
verschiedenen Modifikationen sowie bei Bedarf einen nicht
resonanten Dipol mit 2x 6,5m mit 6,5m Speiseleitung, der angepasst
an die örtlichen Bedingungen, meist als InvV benutzt (weil
nur ein Mast benötigt wird). Die Vertikalantennen haben bei
mir Vorrang wegen ihrer Vorteile beim Auf/Abbau, insbesondere bei
überhängenden Ästen, häufig anzutreffen an
Standorten in urbanen Parks und an Waldrändern. Alle
Antennen werden mit dem LC - Tuner (fein-) abgestimmt, der bei
POTA immer am Antennenfuß eingeschleift bleibt, da er auch
die Mantelwellensperre enthält. Funkgerät für
POTA sind bei mir immer der QMX (weniger Gewicht, reduzierte
Bänder (60-15m), 6-7W oder vorzugsweise der QMX+
Grundsätzlich kann man die für die Frequenz zu
kurzen Strahler bei (Vertikal) Antennen mit verschiedenen Methoden
in Resonanz bringen. - Mit Verlängerungsspule (optimal)
bei etwa einem Drittel der Strahlerlänge, wie es auch an der
HFP1 genutzt wird - bei durchgehenden Stäben mit
Verlängerungsspulen am Fußpunkt der Antenne, mechanisch
leichter zu beherrschen. - mit einem Tuner am Antennenfußpunkt.
Das erhöhte Radial ist Teil der Antenne und geht in die
Abstimmung ein.
|
|
Einzelteile
der modifizierten HFP1: Es
werden verschiedene Ausbaustufen verwendet. Grundelement aller
Varianten ist der mit roten Zahlen 1-4 markerte Ständer der
HFP1: (1)
sind
die 3 Füße, 8mm Al rund. Sie wurden teilweise mit
Isolierband umwickelt, um galvanischen Kontakt mit dem Boden zu
verhindern. (2)
sind
30cm – Al-Stäbe, die mit dem Fuß (4)
verschraubt
werden und eine Höhe von ca 1m ergeben. 2 Stäbe sind
original HFP1, einer wurde nachgefertigt. An der Unterseite ist
das Kabel zum Antennentuner verschraubt. Jeweils mittig zwischen
die Bohrungen für die Füße wurden 4mm Bohrungen
angebracht, um dort per Bananenstecker Radials anschhließen
zu können. Die Schnur am linken (dabb oberen) Stab dient
dazu, das Radial vom Fuß auf etwa 40cm Höhe zu
ziehen. (3)
sind
Bodenanker, mit denen der Fuß am Boden gehalten wird, um
Umkippen zu verhindern. Sie sind die Lebensversicherung für
das Teleskop. (5)
sind
zwei Blech-Maulschlüssel, um die Stäbe (2)
beim
Aufbau leicht festziehen zu können. Nur mit der Hand
festgezogen können sich die Verbindungen lockern (Wackeln,
Kontakt) und vor allem beim Lösen Probleme
bereiten. Ebenfalls zu den Grundelementen gehören die
Radiale. Normal verwende ich das erhöhte Radial (11),
der
Draht ist 7m lang. Die Spule wird auf die Radialstütze (10)
gesteckt,
ca 1,2m hoch, der Bananenstecker kommt an den Antennenfuß.
Der originale Radialsatz der HFP1 (12)
wird
mitgeführt, wenn das erhöhte nicht aufgebaut werden
kann. Er wird kaum noch verwendet. Diese
Einzelteile werden in einem Beutel verstaut. (Ehemals Verbandszeug
+ Warndreieck). Geöffnet und ausgebreitet dient er als
übersichtliche Unterlage. Für <=40m wird auch das
5,6m-Teleskop eingesetzt, wenn es der Wind zulässt (auf
eventuelle Böen beachten, Umstürzen des Ständers
zerstört meist das Teleskop). Strahler und Radial werden
ebenfalls für die Fahrradantenne verwendet. Abstimmung
HFP1 /mod :
Anschluss erfolgt über den LC – Tuner, SWR-Brücke
ein,geschaltet, Anzeige-LED im Sichtbereich (am Boden), alle L und
C auf Null stellen. Radiallänge (11)
an
Band anpassen,
mit Spule HFP1 (8)
SWR-Minimum
einstellen. Dann Feinabgleich am Tuner. Die Schraubverbindungen
des Strahlers sollten mit Schlüsseln leicht festgezogen
werden, sonst neigen die Verbindungen zum Kippeln. Alle
hier genannten Antennenteile, dazu eine Kühlschrankdose mit
dem QMX+ sowie Stationszubehör (Kabel, Hörer,
Schreibzeug), einem Dreibeinhocker, leichtes Sitzkissen sowie der
Rucksack selbst kommen auf stolze 4,5kg. Wer längere Strecken
zu Fuß gehen muß, vielleicht noch bergauf, oder schon
etwas älter ist, wird wohl etwas optimieren müssen, ob
er z.B. den Hocker weglässt oder eine Antenne wie die InvV
plus QMX vorzieht.
|
|
Änderungen
an der Spule: An
der Spule wurden geändert: (1) Der untere und obere
Deckeleinsatz sind original mit 2 Schrauben fixiert. Es wurden je
2 weitere Schrauben gegen Kippeln montiert. Am Oberteil wurde eine
Buchse montiert zum Anschluss eines Drahtes (War vorgesehen beim
Nutzen des GFK-Teleskopes als Strahler, bringt aber keine
Vorteile),
|
|
1.
Der Standardaufbau mit 2,5m-Teleskop Auf
dem nebenstehenden Bild ist die meine Standardversion mit erhöhten
Radial, abgestimmt auf 10m, zu sehen.Im Einzelnen sind: 1 –
Der Fuß der Antenne. Unter 3 ist zu sehen, wie die 3 Füße
am Boden arretiert werden (Drahthering mit blauen Isolierschlauch.
Die Füße sollten bei erhöhten Radial keinen
ohmschen Bodenkontakt haben. 2 – Die Speisung über
den LC - Tuner mit eingebauter Mantelwellensperre 4 –
Deutet an, wie das Radial verlegt ist. Rot hinterlegt ist der Weg
zum Anschluss am Antennenfuß und zur (Aufwickel-) Rolle mit
dem aufgewickelten Teil, blau die Richtung der Halteschnur, unter
der Spule befestigt. Das Radial hängt etwa 0,5m über der
Erde, ein relativ knapper Wert. Die Stütze für das
Radialende wurde auf 3 Segmente (1,3m) verlängert, um den
Durchhang zu kompensieren. 5 zeigt die Haltestange (hier noch
0,8m) des Radiales mit der Spule auf der Spitze. Das Teleskop
ist bei dieser Einstellung um 2 Segmente eingeschoben. Der
Einsatz einer zusätzlichen 30cm-Verlängerung unter der
Spule verbessert deren Position in der nun deutlich längeren
Antenne.Mit dem erhöhten Radial ergaben sich bessere
Antworten im RBN-Test, in deren Bereich ich ansonsten nur mit den
schweren Radialen
aus
4 Stück Stahlbandmaß 3m gekommen bin Wichtig
ist die Arretierung am Boden.
Ohne
diese Bügel stürzt die Antenne schon bei leichtem Wind
um – mit hoher Bruchgefahr für den Teleskopstrahler und
Beeinträchtigung von Passanten. Damit lässt sich die
Antenne auch ohne Tuner (aber mit Mantelwellensperre) von 60m bis
17m mittels der Spule anpassen, auf höheren Bändern muss
der Teleskopstab verkürzt werden. Ich
verwende die Antenne mit 3 Stäben unter der Spule,
2,5m-Teleskop und LC – Tuner, insbesondere, wenn die
Transportabmessungen (<=0,4m) dies nahelagen. Meine
Abgleichprozedur:
Abstimmelemente
Tuner in Null-Position. Spule auf Resonanz (Tabelle/Markierung
benutzen oder SWR-Meter, die Antenne ist recht handempfindlich).
Danach Feinabgleich am Tuner. Modifikationen: Das
originale 1,2m-Teleskop wird nicht verwendet, der Grundaufbau ist
mit 2,5m Teleskop und einer zusätzlichen 30cm-Verlängerung
unter der Abstimmspule.
Aufbau
mit 5,6m - Teleskop:
Eine
weitere Verwendung ist der Austausch des kompletten HFP1/mod -
Strahlers ab Abstimmspule durch ein 5,6m – Edelstahlteleskop
(auch mit 3 Verlängerungsstäben), um die Abstrahlung auf
den unteren Bändern etwas zu verbessern. Mit Abstimmspule
wird es durch deren Spiel sehr wackelig, der Wind darf nur leicht
wehen, sie neigt zum Zusammenrutschen. Auf 40m erreicht man aber
ca.2,5dB höhere Abstrahlung, das merkt man schon deutlich.
Durch den Tuner am Antennenfuß kann der Strahler bis 28MHz
in voller Länge (0,9m Stäbe + 5,6m Teleskop) ohne
Auffächerung des Abstrahlungsdiagramms verwendet werden, nur
im Bereich 21MHz liegt man nahe der Halbwellenresonz, so dass man
hier aus Anpassungsgründen eine Verkürzung um ein
Segment (0,5m) in Betracht ziehen sollte. Die Radiallänge des
erhöhten Radials ist unterhalb 21MHz anzupassen, ab 21 Mhz
herrscht faktisch Rundstrahlung, 2m Radiallänge deckt den
Bereich ab.
|
|
InvV
(umgekehrtes V, meine Antenne für leichtes Gepäck)
|
|
Bauteile
der InvV: (1)
Mast
ist eine 4m-Stipprute. Daran befestigt eine alte
Smartphonehalterung (2),
in die der LC-Tuner geklemmt wird. (3)
Die
Haspel mit den beiden Dipoldrähten und der 4m-Feeder sowie 2
Drahtklammern für den Notfall. (4)
sind
Stützen, die den GFK-Mast traten (aus alten Antennenstäben).
(a)
ein
passender Korken um Einschieben in den Mast, (b)
etwas
Iso-Band, damit der Mast an der Einschubstelle klemmt. (c)
Unteres
Mastsegment angeschrägt zum Einstecken in die Erde. Die 3
Stützen ergeben etwa 1m zusätzliche Höhe. Als
Draht für die beiden Dipolhälften wurden ver- oder
entdrillte Leitungen aus einem Ethernetkabel verwendet (am Dipol
Enden verlötet). Als Feeder wird keine verdrillte
Ethernetleitung mehr verwendet, sondern eine homemade –
Hühnerleitung ca 400 Ohm von 4m Länge aus gleichem
Material. Sie bietet lt. Simulation eine bessere und gleichmäßiger
Anpassung über die Bänder. Der Dipol wird mit einem
leichten Steckverbinder verlötet, die Feeder mit dem
Gegenstück. Die Trennmöglichkeit soll Drahtverhau beim
Auf- und Abbau reduzieren. An die äußeren Dipolenden
kommt eine Schnur ausreichender Länge zur Befestigung,
notfalls auf der Erde oder besser höher (Zielwert 3m). Das
andere Feederende wird am Tuner angeschlossen, bei mir der hier
beschriebene LC-Tuner mit eingebauter Mantelwellensperre. In der
Bodenverschraubung der Stipprute ist eine Karosseriescheibe
eingeklebt und mit Heißkleber die Zwischenräume des
Bodensegments verstärkt, sie hält den 4m – Mast
ohne Abspannung. Das Loch ist beim Transport zu verschließen.
Das GFK - Teleskop trägt die durch das verwendete
Ethernetkabel sehr leichte Antenne auch an der dünnen
Spitze. Im oberen Teil sollte der Mast mehrfach durch die
Federsegmante gesteckt werden, um seitlichen Zug auf die Spitze zu
reduzieren. Am Mittelanschluss des Dipoles ist ein Dübel
montiert (ich verwende Heißkleber), der straff auf die
Spitze des verwendeten GFK - Teleskops passt. Störend für
den Aufbau wirken überhängende Äste, in denen sich
die dünnen Drähte verfangen können, und in
Stadtparks die erforderliche Spannweite. Mit einem zusätzlichen
Gummiseil kann der Mast auch an einer Parkbank befestigt werden.
|
|
4-GFK-Mast
(+ Stütze): Diese
Ausführung ist meine leichteste Antenne. Sie bietet sich
vorrangig für längere Wanderungen an, insbesondere, wenn
man von exponierten Orten QRV werden möchte. Als TRX dient
bei mir der QMX. Der unsymmetrische Aufbau bietet bessere
Anpassung, die Trennstelle für 14-28MHz ergibt flachere
Abstrahlung lt. Simulation. Aufgrund ihrer Steilstrahlung ist
die Antenne auch in Tallagen gut verwendbar. Die Abstimmung von
Arbeitsfrequenz und SWR erfolgt mit dem Tuner, sie ist bei mir
abstimmbar zwischen 10-80m. Die QSO-Rate bei QRP POTA-Aktivationen
sind mit denen der Vertikal (6,5m) vergleichbar, sie bevorzugt den
Bereich bis 500, maximal 1000km. Der Tuner (mit MWS!) wird
aufgrund seines geringen Gewichtes an einer Smartphonehalterung am
Fuß des GFK-Mastes in ca 1m Höhe über dem Boden
befestigt. Feeder:
Die
Spreitzer bestehen aus 3mm breiten Kabelbindern, die in 20mm
Stücke geschnitten wurden. Nahe den Enden werden 1,2mm Löcher
gebohrt, durch die je eine Ader (aus Ethernetleitung) gezogen
wurde. Etwas Heißkleber fixiert den Draht an den Spreitzern
(Abstand ca. 20cm). Der Wellenwiderstand dieser Leitung beträgt
um 400 Ohm. Handelsübliche 400 Ohm Leitung ist infolge
Gewicht und Steifigkeit schwierig zu verwenden. Das Foto zeigt 90°
gedreht die Gestaltung an der Mastspitze. Von links kommen die
beiden verdrillten Dipoldrähte (für das Foto umgebogen),
verklebt mit dem Dübel zur Befestigung auf der Mastspitze.
Der grünliche Block zwischen Dübel und Feeder ist der
Steckverbinder.Eine Doppelleitung aus Ethernetkabel geht auch,
transformiert aber in meiner Konfiguration die Fußpunktwiderstände
teilweise auf sehr niedrige Werte am Tuner.
6M
– Mast: Die
Antenne kann auch an einem 6m-Mast (Stipprute) gleicher
Transportlänge oder größer aufgebaut werden.
Dieser Mast ist aber auch deutlich schwerer Aufbau
am (Ferien) Haus: Die
Antenne eignet sich gut, um von einem Fenster vom 1. oder 2.
Obergeschoss zu einem Gebüsch oder Zaun gespannt zu werden.
Der Steckverbinder kommt innerhalb des Fensters, die Dipoldrähte
nach außen und schräg nach unten. Als Öffnungswinkel
der InvV an der Spitze werden meist >=120° empfohlen. Die
Ethernetkabeldrähte können bei QRP problemlos zwischen
die Fensterdichtung gezogen werden. Weitere Versuche der Anwendung
können nicht schaden. Ergebnisse:
Am
besten (QSO-Rate) arbeitet die Antenne bei mir auf 40
/
30m. Auf diesen Bändern ist sie günstig für
Entfernungen bis 1000km in FT8 und und hat bisher jede Aktivierung
erfolgreich beendet. Auf den höheren Bändern benötigt
sie gute Bedingungen, eine Vertikal scheint besser zu sein. Die
InvV ist meine Antenne, wenn sich die anderen Antennen für
den vorgesehenen Einsatz als ungünstig erweisen
(Transportgewicht, Tallage usw.)
|
|
Abstimmtabelle
für InvV (Beispiel, nicht ungeprüft übernehmen) Das
nebenstehende Bild zeigt meine Abstimmtabelle für den LC –
Tuner für die InvV, die Werte gelten nur für die
angegebenen Drahtlängen, Aufbauhöhe und Materialien. Es
bedeuten: - Band / SWR Die auf Abstimmbarkeit getesteten
Bänder. - SWR gibt die erreichten SWR-Werte an. - L
Die Zahlen stehen für die Schalternummer 1 (0,15µH) bis
8 (10µH) lt. Tunerbeschreibung, die zugeschaltet werden
müssen. Bsp. 20M: 2 (0,3µH)+ 4 (1,25µH) ergibt
1,55µH. - C ist grob die Kapazität des Drehko (0°
= 20pF, 180° = 960pF), L/H ist der Umschalter <50 / >50.
Ohm Ub max sind Hinweise für die getestete max.
Betriebsspannung meines QMX+ bei Gehäusetemperaturen von max
20°C. Sie sind individuell getestet und keinesfalls als
allgemeine Empfehlung zu sehen. Die Tabelle befindet sich bei
mir in einer durchsichtigen Scheckkartenhülle auf der
Oberseite des QMX+ und beschleunigt die Abstimmung deutlich.
|
|
Fahrradantenne
|
|
Letztlich
ist es auch eine Vertikal, genauer eine Up&Outer. Sie ist
meine Antenne für Pausen während einer Radtour und für
POTA-Aktivierungen im Raum Leipzig. Es können maximal 2
Verlängerungsstäbe je 0,5m und der 5,6m-Strahler (jetzt
noch ca. 4,5m nach dem ersten Umfallen des Rades infolge einer
Böe) mit Stabilisierungshülse aufgeschraubt werden, aber
auch jede andere Vertikal wie der Strahler der HFP1/mod
(Erreichbarkeit der Spule beachte) oder ein Strahler mit dem
4m-GFK-Mast. Nach Anschluss von LC-Tuner und dem Radial kann die
Antenne abgestimmt und betrieben werden Alle Teile der Station
passen gut in eine Gepäckträgerseitentasche. Als
Gegengewicht können dabei auch die Metallteile des Fahrrades
dienen ( Notlösung ab 20m aufwärts)), auch auf der Erde
ausgelegte Radiale können verwendet werden, aber bessere
Ergebnisse bei schnellen Aufbauzeiten bringt das erhöhtes
Radial (Länge nach Band, ca. 0,7-1m hoch). Der QMX wird über
2-4m RG174 angeschlossen. Die Antenne deckt den Frequenzbereich ab
40m aufwärts ab.. Das Radial zeigt in die bevorzugte
Senderichtung. Wenn am Sendeort keine Parkbänke zu erwarten
sind, nehme ich einen Dreibein-Klapphocker mit. Inzwischen gehören
2 Heringe mit 2m- Schnüren dazu, die das Fahrrad seitlich
stabilisieren (Wind kann deutliche Kippkräfte an der langen
Antenne einbringen, nur auf den Ständer stellen ist bei Wind
nicht ausreichend
|
|
Befestigung
der Antenne Links
die Befestigung. (1)
ist Teil der zur HF-P1 mitgelieferten Klemmhalterung (Platte + 2
Winkel) einschließlich einer der beiden Buchsen (M10-BNC).
Sie wurden am Rahmen fest verschraubt (Sattelabstand
Antennenteleskop beachten). In diese Hülse werden zwei
50cm-Verlängerungsstäbe (angefertigt) und das
Antennenteleskop geschraubt Der LC-Antennentuner wird auf den
Gepäckträger geklemmt und mittels fest angeschlossenen
Bananenstecker mit der Antennenbuchse verbunden. Ein zweiter
Bananenstecker Anschluss hat Kontakt zum Rahmen. Das erhöhte
Radial wird direkt am LC-Tuner angeschlossen. Den unteren 50cm
Alustab habe ich leicht gebogen, um den meist vorhandenen
Schiefstand des Rades zu kompensieren. Die 4 Schellen zur
Befestigung sind mit Gummi ausgelegt, um Durchmesser und Krümmung
des Gepäckträgers auszugleichen, nicht zwecks
Isolation.( 4)
ist der CLC-Antennentuner (jetzt ersetzt durch LC-Tuner),
schwarzer Bananenstecker für Masse (Klemme an Fahrradrahmen)
und roter Bananenstecker für den Strahler. Als Antenne
verwende ich inzwischen den gleichen Aufbau wie bei der HFP1 /mod
(Up&Outer). Damit wird auch die gleiche Abstimmprozedur
verwendet, da sie sich bewährt hat.
|
|
Die
Fahrradstation Das
Bild
zeigt
die Fahrradstation im POTA - Einsatz. Zuerst wird das Fahrrad
abgestellt und von der Sattelstütze zusätzlich seitlich
45° abgespannt (je 2m Leine und stabiler Drahthering),
alternativ an Pfosten oder Parkbank anbinden. Eine Böe reicht
für ein Malheur! Das Radial lege ich meist über Sattel
und Lenker. Wochentags versuche ich eine Bank zu erwischen, am
Wochenende sind diese meist sehr begehrt, da benutze ich den
Hocker. Eine feuchtigkeitsbeständig Sitzunterlage ist immer
angebracht.
|
|
Autoantenne
|
|
Je
nach Status kann man verschiedene Parks auch mit dem Auto
erreichen und dort von Parkflächen oder Plätzen am
Wegesrand funken. Allerdings vorher den Status des Gebietes
checken, denn in Naturschutzgebieten ist in der Regel das
Verlassen der Wege bereits für Fußgänger
untersagt, außerdem dürfen Forstwege oft nicht befahren
werden. Im Auto ist man aber relativ wetterfest.
Oft sehen auch Autohersteller die Nutzung von Funkgeräten
kritisch, da sie um die sichere Funktion ihres fahrbaren
Hightech-Multicomputers fürchten. Ich habe mir eine U-förmige
Sperrholzvorrichtung für die Dachreling gebaut, die dort
festgebunden wird und einen Stabilisierungsstab zur anderen
Dachseite besitzt. Das hält die Antenne recht gut, natürlich
nicht während der Fahrt zu verwenden, sondern vorher
abzunehmen. Eine kurze Flachleitung (UKW-Bandkabel 240 Ohm, ca.
1,2m, auch Ethernetkabel dürfte sich eignen) führt ins
Fahrzeug, wo sich Tuner und TRX befinden. Masse wird über
eine Krokodilklemme am Bügel der Türverriegelung
erreicht (kleines Bild oben links), die Leitung kommt vom kalten
Ende der Zuleitung am Antennenfuß. Der Schließmechanismus
wird (zumindest an meinem Skoda) nicht behindert. Als Antenne
verwende ich eine vorhandene DV27L aus CB - Zeiten, die sich in 2x
1,40m Stäbe zerlegen lässt und mit einem Alustab 1,4m
verlängert wird. Ich würde sagen, das geht etwa wie
meine modifizierte HFP1, und die Stäbe sind relativ robust.
Von der Funktion her ist es eine normale 4m-Vertikal, Fußpunkt
ca. 1,6m über Grund. Es tritt eine geringe Richtwirkung in
Richtung der größten Ausdehnung der Karosserie in
Relation zum Antennenstab auf. Die Massefläche der Karosserie
funktioniert gut. Bei Magnetfüßen könnte die
Koppelkapazität zum Dach für die unteren Bänder
etwas gering werden, ich ziehe den Direktkontakt an der Tür
vor.
Im
nebenstehenden Bild die Position des Strahlers an der Dachreling.
Rechts vom Lenkrad ist schwach der Antennentuner zu erkennen,
links vom Lenkrad der QMX+. Ansonsten richtet sich die Position
der Teile nach den Platzverhältnissen im Auto. Wichtig ist,
die Leitung Antennentuner über die Türdichtung zum
Antennenfuß auf dem Dach kurz zu halten, da darüber die
Antennen abgestimmt wird. Gespeist wird der QMX aus seinen
eingebauten Batterien.
Als
Aufbauplatz benutze ich Abstellplätze abseits häufig
befahrener Straßen bzw. abseits frequentierter Parkflächen,
da nicht jeder Autobesitzer eine solche Konstruktion neben seiner
Luxuskarosse sehen möchte. Idealerweise schaut man sich
unbekannte Standorte vorab in Google Earth an.
Man
sieht das quer über die Halterung verlaufende 240 Ohm Kabel
zum Antennentuner. Die gelbe Leitung geht zum Massepunkt an der
Türverrieglung. Mit der Schnur werden alle Teile befestigt.
Der Querstab übers Dach dient der Stabilisierung der
Halterung auf der Dachreling. Für das Aufschrauben der
Antenne wurde eine M10 – Mutter im Sperrholz eingeschraubt,
unter der sich eine Kontaktscheibe (aus FR4) zur Übertragung
der HF befindet. Nochmals der Hinweis, dass beim Fahren das Ganze
vorher abzunehmen ist, auch die Halterung ohne Antenne. Man
kann natürlich auch eine professionelle Querstange für
die Dachreling verwenden und dort einen Antennenfuß
montieren.
|
|
Antennentuner
|
|
Zunächst
steht die Frage, welchen Tuner verwenden. Es kommt wie immer auf
die Prioritäten an. Zuhause und auch bei POTA stehen bei
mir immer TX und Tuner nahe der Antenne , faktisch im
Griffbereich. Damit kann ich einen Tuner am Antennenfuß
einfach erreichen bzw. die Antenne über eine Zweidrahtleitung
fern abstimmen. Es muss also kein Automatiktuner
sein. Handbediente Tuner haben für mich den Vorteil: -
kein Strom erforderlich, keine Steuerleitungen, für 10W max.
unter 200 Gramm. - für QRP einfach selbst zu bauen -
kein selbständiges Nachstimmen bei manchen
Signalen Nachteil: - manchmal etwas zeitaufwendigere
Abstimmung (man sollte sich Einstelltabellen anlegen, das spart
viel Zeit). Die Beschaffung der Drehkos wird zunehmend schwierig,
da zunehmend nur noch antike oder (teure) Spezialbauelemente
verfügbar sind. Wichtig:
Beim QMX sind besondere
Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um Abstimmvorgänge im
Sendebetrieb zu verhindern wegen Havariegefahr (Bei der Suche nach
der optimalen Abstimmung können Automatiktuner Positionen mit
hohen SWR - Verhältnissen durchfahren, die die ungeschützte
Endstufe des QMX überlasten. Deshalb immer den QMX in
Abstimmmodus schalten zum Tunen und SWR - Protektion grundsätzlich
einschalten).
Getestet
wurden CLC – Tuner (Bausatz CN) und Z-Match (Eigenbau nach
ZM4) zunächst im ohmschen Bereich 3-500 Ohm. Die Verluste
blieben im Bereich 24-200 Ohm im Bereich bis 1dB, minimal bei
0,5dB, darüber/darunter sowie bei reaktiver Last stiegen sie
zunehmend an. Dieser Anstieg war im CLC - Tuner oberhalb 21MHz
erheblich (roter Kern als Ursache?), im Z-Match deutlich geringer.
Beide Tuner, besonders der CLC, hatten unter 24 Ohm merklich mehr
Verluste (insbesondere ab 14MHz aufwärts, Anpassschalter ZM
auf LOW), oberhalb 200 Ohm war der Anstieg deutlich geringer. Der
LC - Tuner wurde mit 20W getestet, er erreichte ebenfalls die
geringen Verluste des Z-Matches. Das bestätigt meine am
heimischen Sloper (Mehrbandbetrieb) gemachte Erfahrung: für
die Antenne optimierte Tuner ermöglichen geringe Verluste,
(einfache) Universaltuner können oft nicht jede Antenne
optimal anpassen. Da kann schnell bei Strahlern mit niedrigen
Strahlungswiderstand (+ hohen reaktiven Widerstand) mal 70% der
Leistung im Tuner verbleiben. Besonders im QRP-Bereich merkt man
den Unterschied dann auch im QSO. In der Praxis zeigte sich das
Problem, dass an CLC und ZM - Tuner Mehrdeutigkeiten der Anpassung
auftreten, die vor allem bei seltener Nutzung Bedienprobleme
bereiten können. Der Unterschied beträgt oft nur wenige
dB, aber ich habe auch schon um 10dB (da wird aus einer
10W-Station eine 1W-Station!) beobachtet. Wo und wie hoch die
Differenzen auftreten, hängt von den Parametern des Tuners
und der Antenne ab, besonders zu beachten ist das bei der
Anpassung nichtresonanter Antennen, wie der 2x6,5m-Vertikaldipol.
Im vorliegenden Fall zeigte das Z-Match gegenüber dem CLC -
Tuner geringere Anpassungsverluste Es gibt auch bei
Antennentunern keine eierlegende Wollmilchsau. Angegeben wird
meist ein Anpassbereich, die große Unbekannte sind die
Verluste, die bei der Anpassung auftreten. Grundsätzlich kann
man annehmen, dass z.B. an einem für 50 Ohm ausgelegten Tuner
im Bereich 25-200 Ohm die Verluste niedrig sind, darüber und
besonders darunter können je nach Konstruktion deutliche
Verluste (mehrere dB) auftreten. Auch anzupassende
Blindwiderstände führen zu diesen Verlusten. Wer es
genau wissen möchte, kommt um (nicht ganz simple) Messungen
nicht herum. Ursache sind:, Am
Z-Match, ein durchaus weitgehender Universaltuner, können
funktionsbedingt 2 Resonanzstellen auftreten (mit
unterschiedlichem Wirkungsgrad) Der H/L-Umschalter muss
entsprechend den Parametern der Antenne eingestellt werden (auch
das ZM kann nicht ohne Umschaltung alle Antennenwiderstände
optimal anpassen, es gibt auch hier keine „Eierlegende
Wollmilchsau“. Zur Erkennung des effektivsten Abstimmpunktes
ist ein Antennenstrommesser hilfreich (finden des optimalen
Maximums durch Antennenstromvergleich) oder auch ein
Feldstärkemesser. Die
SWR - Anzeige erkennt die Unterschiede der Tunerverluste nicht!.
Beim
CLC-Tuner ist eine Vielzahl von Kombinationen der Abstimmelemente
möglich, deren Wirkungsgrad vom Optimum abweicht, der Bausatz
hatte Fehler im Beipackzettel und einen anscheinend wenig
geeigneten Kern. Der LC-Tuner hat keine Mehrdeutigkeit , benötigt
aber eine fein gestufte Induktivität. Nach einer
nochmaligen Optimierung der Auskopplung stimmt mein Z-Match
Widerstände von 15 bis 2000 Ohm (mit H/L-Umschaltung)
verlustarm ab, auch mein Bausatz zur EFHW - Anpassung (aus CN nach
QRP-Guys) war im Test deutlich verlustreicher. Der
zuletzt gebaute LC - Tuner hat sich am QMX als elektrisch und
ergonomisch optimal erwiesen und wird für POTA am QMX+
ausschließlich verwendet. Das Z-Match ist etwas kräftiger
ausgelegt, leider auch schwerer, wäre gut für einen
50W-Verstärker, den ich aber nicht wirklich hier sehe. Also
erst mal Reserve. Der CLC - Tuner wird verschrottet, die Drehkos
anderweitig verwertet. Der L-C-Tuner mit Drehschaltern wurde
gebaut, um die etwas umständliche Bedienung der
Schalterkaskade am Vorgänger zu vereinfachen. Bis 21MHz
funktioniert das gut, darüber bestehen noch Probleme beim
genauen Abstimmen.
|
|
Die
Schaltung des Z-Matches lehnt sich ans ZM-4 an. Die
Drehkondensatoren sind kleine konventionelle
Luft-Plattenkondensatoren. Die beiden Kondensatoren zur
Bereichserweiterung wurden bisher kaum (Betrieb von 60-10m)
benötigt, aber C3 schon. Der SWR - Indikator benutzt eine
Zweifarben-LED. Der Verlauf der Lichtemission ist folgender: Grün
– Grün/Rot (Übergang) – Rot – Aus. Bei
Leistungen von 5-10W signalisiert der Übergang Grün/Rot
ein SWR vom max 1:1,5 (Einstellregler), der Anzeigebereich ist
insgesamt breiter gegenüber einer Einzel-LED: Zur
Abstimmung nicht über 5W verwenden, sonst können die
Widerstände der Messbrücke weg brennen. Im Betrieb
verträgt er bis 40W, darüber wird die
Durchschlagfestigkeit der Drehkos und die Kernisolierung kritisch.
|
|
 Zuletzt
wurde noch ein LC - Tuner für den QMX gebaut (Ansicht
neben-stehend). LC - Tuner gelten als verlustarm und die
Abstimmung ist eindeutig.Links der bisherige Tuner ohne
Abstimmindikator, in der Mitte die Innenansicht des Tuners, rechts
der Tuner mit dem nachträglich aufgesetzten
Abstimmindikator. Ein sehr gedrängter Aufbau, vorgegeben
durch die vorhandenen Gehäuse und die gewünschte
Beibehaltung der Abmessungen für die Transportbox. Ich
schätze an ihm sein geringes Gewicht und die guten
Abstimmeigenschaften.
|
|

Die
Bedienung der Kippschalterkaskade (256 Stufen) erwies sich auf den
unteren Bändern infolge schmaler Minima bei seltener Nutzung
mitunter als zeitaufwändig. Deshalb verwende ich jetzt
Abstimmtabellen. Verluste sind hauptsächlich von der
Spulengüte abhängig, ein Test mit 20W zeigte nur 3-5°
Temperaturerhöhung. Die gewählte Abstufung der
Induktivitäten (Nutzung 60m-15m) erwies sich bisher als
passend, zumindestens ein SWR 1:1,5 ist immer erreichbar.. Auf
einen SWR - Indikator wurde anfangs verzichtet, da der QMX einen
besitzt und kein abgesetzter Betrieb vorgesehen ist. Er wurde aber
nachgerüstet, da er die Abstimmung deutlich erleichtert. Es
wurde eine MWS (Ferrithülse nahe BNC - Buchse) eingebaut, um
zu entkoppeln und den Anschluss symmetrischer Leitungen zu
ermöglichen. Der LC - Tuner sollte im Interesse des Drehkos
nicht über 10W Eingangsleistung
betrieben werden. Die Spulen wurden mit Ausnahme der 10µH-Spule
mit 0,6mm CuL gewickelt. Auf den untersten Kurzwellenfrequenzen
(ab 60m) zeigte sich beim Experimentieren, dass die
Abstimmkapazität bis insgesamt 4nF durchaus Sinn macht, und
auch Induktivitäten über 10µH, abhängig von
den auftretenden Blindwiderständen. Zur Ausführung:
Die Widerstände 2/4W wurden aufgrund der Wärmeentwicklung
so festgelegt. Kleinere Widerstände erwärmen sich oft
weit über 100 Grad beim Tunen. Der SpannunDerx 200 Ohm wurde
hochohmiger wie normal dimensioniert, um die Wärmeentwicklung
zu reduzieren. Die dadurch reduzierte Schutzfunktion der Endstufe
beim Abstimmen wird beim Tunen mit dem QMX bereits im QMX
gesichert. Wird kein Betrieb unter 40m gemacht, können die
beiden letzten Spulen (5µ, 10µ) und die
1nF-Zusatzkondensatoren entfallen, der 1nF Abstimmbereich des
Drehkos wird aber benötigt. Die MWS ist auf 4 kleine
Rohrkerne gewickelt. Wird die Abstimmanzeige nicht streng nach
HF - Gesichtspunkten aufgebaut, kann das Minimum der Anzeige sich
bei höheren Frequenzen verschieben. Ich musste durch den
nachträglichen Einbau auf der Oberseite des Gehäuses die
verlegten Masseleitungen ändern (Nicht ein Draht, sondern hin
und zurück wie die HF- Leitung verlegen, sonst Abweichungen
auf allen Frequenzen) und den Wellenwiderstand (Abweichungen bei
oberen Bändern) der ca. 8cm langen HF - Verbindungsdrähte
mit 33pF korrigieren. Danach stimmte dann die Anzeige von QMX und
LED-Minimum überein. Hinweis zu
den verwendeten Kippschaltern: Es gibt die „klassischen“,
bei denen die Kontakte im Gehäuse einzementiert sind bzw.
Hartplastegehäuse verwenden. Sie sind wiederholt (ein/aus)
lötbar. Es gibt (aus CN) sehr preisgünstige, bei denen
die Kontakte direkt im Thermoplastgehäuse eingepresst sind.
Einmaliges zügiges Einlöten ist problemlos, auslöten,
langes braten, löten unter mechanischen Spannungen führt
schnell zum Verformen des Thermoplastes und irreparabler Störung
der Schaltfunktion.
|
|
LC-Tuner,
neue Variante Der
obenstehende LC-Tuner ist bei gelegentlicher Nutzung etwas
zeitraubend in der Abstimmung. Deshalb wurden die relativ neuen
Drehschalter RS16 mit 8 Stellngen (60V, 0,3A), aus CN verwendet.
Die Spulen sind in 3 Kaskaden aufgeteilt, 0-0,7µH, 0-3,7µH,
0-23µH, ergibt einen großen Bereich bei feiner
Unterteilung. Zum Abstimmen sollte man sicher unter 5W bleiben, im
Betrieb 10W nicht überschreiten, damit liegt man schon etwas
über der Spezifikation der Drehschalter. Der Foliendrehko mit
500pF wird durch zuschaltbare 500pF unterstützt Als
Abstimmanzeige dient eine Zweifarben-LED rt/gn. Die SWR-Brücke
lieferte an meinem QMX etwa 5,7V maximale Spannung. Der roten LED
ist eine weitere LED vorgeschaltet, wodurch diese erst ab etwa 3 V
leuchten. Der Widerstand parallel zur roten LED reduziert
Nachglimmen aufgrund von Leckströmen. Somit sieht man bei
grober Verstimmung vor allem das Rot der LED, das während der
Abstimmung dunkler wird und verlischt. Ab diesem Zeitpunkt wird
dann auch die grüne LED zunehmend dunkler. Diese Ausführung
besitzt einen deutlich sichtbareren Anzeigebereich gegenüber
einer Einzel-LED. Ich empfehle die Verwendung klarer
LED-Körper, da man den schwächer werdenden Leuchtpunkt
besser sehen kann, der bei matten LEDs vom Umgebungslicht
überdeckt wird. Der Blick ins Innere zeigt keine
Besonderheiten. Die Aufteilung ist etwas chaotisch, manche Ideen
kamen erst beim Bau. Man sieht unten links die MWS, rechts daneben
die SWR-Brücke. Die SWR-Brücke ist als erstes nach der
Buchse zum TRX anzuschalten, und danach die MWS, da die MWS hier
mit vedrillten LAN-Drähten aufgebaut wurde, die etwa 100 Ohm
Wellenwiderstand ergeben. Wird sie direkt an die Buchse zum TRX
gelötet, verfälscht sie den Wellenwiderstand der Leitung
zum TRX, was sich in Anzeigedifferenzen (Tuneranzeige/ Anzeige im
TRX) beim SWR auf der oberen Kurzwelle äußert. (Der
rotbraune Kondensator neben der MWS dient der Kompensation dieses
Effektes). Besser ist natürlich, gleich eine MWS mit 50 Ohm
Wellenwideratand zu verwenden, die aber oft größer
ausfällt. In einem ersten Test konnte der Tuner meine
Heimantenne (12m Draht mit 5m Schneckenband als Gegengewicht) von
10 bis 160m abstimmen. Der Praxistest ist bei entsprechenden
Wetter bei POTA-Aktivierungen vorgesehen mittels QMX. Nach
kurzer Eingewöhnung geht die Abstimmung mit der
Drehschaltervariante schneller.
Bei der Nutzung hat sich
ergeben, dass die Abstimmung auf 10 und 12m etwas grob ist. Die
Ursache wird noch untersucht – ob die Stufung der
Induktivitäten zu grob ist oder anderes. Ab 21MHz abwärts
gibt es diese Probleme nicht.
|
|
|
|
Universalnetzteil
|
|
Oben
der Controller in einer Plastikbox (hinten Belüftungsöffnungen),
aufgeklebt auf ein altes DELL-Computernetzteil mit Eingängen
für 230V AC und KFZ-12V-Bordnetz. Der Controller ist stärker
(max.: 36V, 5A, 80W), wird hier durch die Netzteilparameter
(19,5V, 3,3A) auf Ausgangswerte von etwa 50W begrenzt. Dem
Vorteil des informativen Displays und der höheren Leistung
steht leider ab ca. 6W ein merkliches Lüftergeräusch
entgegen. Das Bild zeigt noch die Ausführung ohne Erdung
sowie ohne den noch nachgerüsteten Ausgang über
Hohlstecker. Außer als Netzgerät eignet sich das Teil
auch zur Batterieladung der QRP-Geräte mittels
Konstantspannung oder/und Konstantstrom. Fehlbedienungen und
Überhitzungen des Akkus erkennt er nicht, man muss wissen,
was man einstellt. Eine
nicht dokumentierte Funktion: 2x sehr
schnelles Drücken (Prellen?)
des Dekoderknopfes schaltet die Funktion „LOCK“
ein/aus. Im LOCK-Zustand ist keine Parameteränderung möglich!
Wichtige
Hinweise: Wird
ein schutzisoliertes Netzteil verwendet, wird eine geringe
Spannung kapazitiv aufgrund des internen Aufbaues auf den Ausgang
übertragen. Es handelt sich um bei Berührung
ungefährliche, geringe Ströme, aber unbelastete
Spannungen bis zu 100V. Sie können aber CMOS-Bauelemente,
insbesondere im Zusammenhang mit Eingriffen bei Reparaturarbeiten,
zerstören. Deshalb ist unbedingt eine Erdung der
Ausgangsspannung vorzusehen. Bei Netzteilen mit Schuko-Anschluß
besteht diese Gefahr nicht. Zwischen
Masse Eingangsspannung/Ausgangsspannung liegt - bei vielen dieser
Kontroller - der Shunt zur Strommessung. Wird dieser Shunt
überbrückt (z.B. möglicher Weg: Eingangsspannung
vom Kfz (minus auf Masse), Funkgerät (minus) am Ausgang hat
über die Antenne Masseverbindung zum Fahrzeug), funktioniert
die Stromanzeige sowie Strombegrenzung nicht mehr.
|
|
Mehrband TRX BCR
|
|
Mein
erster Mehrbander: Schon etwas älter, wie man am Datum
auf dem Foto sieht. Mein erstes Mehrbandkit, von QRP-Project, hier
komplett und betriebsbereit. Vorn der TRX, die zusätzlichen
Sensorflächen dienen als CW-Paddle und einigen
Zusatzfunktionen (gedoppelte Frequenzverstellung, CW-Speicher).
Die Batterie ist eingebaut, anfangs NiMh, später 16V/2,4Ah
LiIon, er braucht 70mA bei Empfang (dank eingebauten
5V-Converter), hat ein schmaleres Filter ,(dafür kein SSB-RX
mehr). Der SSB-CW- Umschalter schaltet ein schmales LC-CW-Filter
ein und in der Endstufe ist mittlerweile ein recht robuster
Transistor. Frequenzbereich: 7-18,1MHz, mit externem
Zusatzfilter auch noch 5,3MHz. Mehr schafft der Preselektor
nicht ohne Umschaltung. Ausgangsleistung je nach Band 7-9,5W
max Eingebautes SWR-Meter sowie stufenloser
HF-Leistungssteller.
Schönes
Gerät, geht auch heute noch.
|
|
CW/Digi/SSB
-TRX QMX (9V, 60-15m) /modifiziert
|
|
Die
Leistungsmodifikationen werden unter FT8 als thermisch
schwierigerer Mode betrachtet. Nach
einigen POTA - Aktivierungen war klar: Das ist mein neuer
portabel-Favorit, ultraportabel, sehr guter Empfänger, kann
CW ,Digimodes und SSB und sieht vielversprechend aus. Das Foto
zeigt ihn (9V-Ausführung) zusammen mit der Batteriebox. Am
QMX gibt es kleine Änderungen: In der Endstufe befinden sich
6 BS170. Es wurde ein Sensorkeyer direkt am QMX, eine
Wärmeableitung vom Bord auf das Gehäuse und eine
Temperaturkontrolle für die Endstufe (nützlich besonders
im Digitalbetrieb) sowie eine BIAS-Schaltung für die Endstufe
eingebaut. Leistungserhöhung ohne effektivere Wärmeableitung
halte ich am QMX für sehr blauäugig. Dem steht der sehr
beengte Platz gegenüber. Ich bin zu der Ansicht gekommen, das
man mit viel Aufwand auf 6-7W Output kommen kann (also 1dB
Signalgewinnbei der Gegenstation), aber alles weitere dann stark
die Zuverlässigkeit beeinträchtigt. Er ist nicht für
Leistung konzipiert, sondern für die „Hosentasche“,
beides zusammen ist wie Feuer und Wasser. Besser geeignet für
diese Modifikationen ist der QMX+ Für die Geräte gibt es
ausführliche Beschreibungen/Anleitungen bei QRPLabs. Meine
Meinung: 9V
oder 12V: Es
besteht kein großer Unterschied. Mit 12V wird berichtet,
dass teilweise an den BS170 Spannungsspitzen oberhalb der
Spezifikation (60V, auf 80m/160m) gemessen wurden, bei 9V kann es
zum Anstieg der Kollektorrestspannung bei hohen Sendeströmen
kommen. Deshalb: TN0110
oder BS170?: Die
TN0110 wurden wieder ausgebaut, da sie in meinem 9V - QMX keine
Vorteile brachten, aber deutlich teuerer sind und schwieriger zu
beschaffen. Andere FET's hatten zwar interessante Parameter, waren
aber thermisch ohne geändertes Bordlayout nicht
beherrschbar Sensorpaddle:
Ich
wollte es fest
am QMX haben. Mein Gebetempo beträgt maximal 20Wpm, QRQ
könnte sensorbedingt kritisch werden. Ein Mikroprozessor war
wegen der geringen Maße zu kompliziert (ich benutze nur
Lochrasterplatinen), es wurden Touchsensoren aus CN verwendet.
Stromaufnahme einige 10 µA bei 5V (vom QMX),
Ansprechverzögerung 60ms bei Uout H=+4,5V, L<+0,1V), bei
3,3V ist die Ansprechzeit deutlich länger (220ms) und die
Zeichenausgabe unsauber. 5V erfordert für jeden Kanal einen
open-collektor-Ausgang, da der QMX einen 3,3V-Prozessor verwendet,
daher die zusätzlichen FET. Ich musste noch je einen 100pF-C
(SMD, 68pF scheien günstiger zu sein) auf das PAD zur
Empfindlichkeitseinstellung löten, ohne sprachen die Sensoren
bei 2-3mm Distanz an. Anschluss an den QMX erfolgt über einen
5-poligen Stiftverbinder, direkt unter dem Batterieanschluss
aufgeklebt. Der Taster T doppelt den Tunetaster und ist vor allem
für den schnellen Abruf einer vorgewählten Message (3x
kurz) hilfreich Warum
Temperaturkontrolle? Oft
wird eine Faustregel genannt: Je 10°C (Sperrschicht-)
Temperaturerhöhung verkürzen die Lebensdauer eines
Halbleiters auf ein Zehntel. Die BS170 werden im QMX im
Grenzbereich ihrer Leistung betrieben, verschärft durch seine
Beliebtheit für digitale Betriebsarten (lange
Einschaltzeiten). Und die Lage des Boards als Kühlfläche
im Inneren des Gehäuses ist suboptimal. Die zulässige
Verlustleistung eines BS170 beträgt bei Gehäusetemperatur
(Kühlfläche ist kälter!) :25°C – 100%
(0,83W) 50°C- 81% (0,67W) 75°C – 60% (0,5W) 100°C
– 40% (0,32W) Hinweis: bei 50°C kann man höchstens
sehr kurz anfassen. Gleichzeitig steigt der Einschaltwiderstand
mit der Temperatur, was die Belastung der sowieso im Grenzbereich
betriebenen BS170 weiter verschärft. Ich habe mich
entschlossen, als Kompromiss 50°C als Grenzwert anzustreben.
Die Temperatur habe ich nach Bauchgefühl festgelegt, die
große Unbekannte ist der Wärmewiderstand Sperrschicht
FET → Kühlpad Board. Die Praxis bestätigt: bei 22°C
im Zimmer kein Problem, die 50°C einzuhalten, in der
Sommersonne oft ein deutliches. Und es gibt keine feste Regel,
mein QMX/QMX+ erwärmt sich je nach Band deutlich
unterschiedlich, bis 30m alles ok, darüber können
Ausrutscher auftreen. Kennzeichen: hohe Stromaufnahme bei wenig
Ausgangsleistung, meist verursacht durch suboptimales, nicht
triviales Tuning der Filter. Deshalb habe ich mich entschlossen,
eine Warn-LED für die PA-Temperatur einzubauen. Insbesondere,
da Versuche mit meinem ehemaligen QDX ergeben hatten, dass
Ausfälle der Endstufe immer mit einer starken örtlichen
Überhitzung verbunden waren, egal, was den letzten Auslöser
verursachte. Auch viele kleine Überhitzungen „merkt“
sich der FET, die Sperrschichten können dadurch kleine
Alterungsschübe bekommen. Temperaturkontrolle
Realisierung: Ein
Mini – NTC - Widerstand im Spalt zwischen den FET - Gehäusen
prüft die Temperatur. Bei ca. 48°C beginnt die LED zu
leuchten, ab ca 53°C brennt sie hell. Ort der LED: links vorn
neben Batterieanschluss, FET und R direkt dahinter. +5V kommen vom
Steckverbinder am QMX-Board. Die Anzeige hat mich gleich beim
ersten POTA - Einsatz in FT8 einige Male gewarnt, das Gerät
nicht der direkten Sonne auszusetzen. Da NTC und FET größere
Bauteilstreuungen haben können, muss die Dimensionierung
eventuell angepasst werden. Beachte:
die
5V sind wenig belastbar. Batteriebox:
Da
die Batterie für den QMX sowohl in der Größe als
auch im Gewicht nicht zu ignorieren ist, sollte die Kapazität
auf das benötigte Maß beschränkt bleiben. Die
Gehäuse gab es sehr günstig im 6er Pack bei A. Sie
fassen 3 18650 LiIon Akkus, und ein kleines, schmales 5A-BMS als
Pack sowie einen Spannungsregler LD1084 zur Reduzierung der für
den QMX (9V) zu hohen Batteriespannung. Mindestspannung über
LD1084 etwa 1,3V. Geladen wird mit dem obigen Netzteil. Der
Kippschalter muss bei Nichtnutzung auf 11V oder AUS gestellt
werden, ansonsten wird die Batterie durch den Eigenverbrauch des
LD1084 mit ca. 10mA entladen. Mit 1Ah Batteriekapazität
sollte man 1 Std. FT-8 – Betrieb schaffen mit etwas Reserve.
Die interne Spannungsbegrenzung des QMX versuche ich möglichst
wenig zu nutzen, da sie zusätzliche Wärme ins Gehäuse
bringt. Inzwischen wurden weitere 3 18650-Akkus
parallelgeschaltet, da die verwendeten gebrauchten Akkus (~70%)
einen erhöhten Innenwiderstand hatten- Dies führte dazu,
dass die Entladespannung bei TX bis auf etwa 9,5V absinken kann
(steigt bei RX merklich an), zu wenig für den Regler. Die Box
wurde inzwischen am QMX mittels Lötösen unter den 4
hinteren Gehäuseschrauben befestigt (analog Sensorpaddle),
die ihrerseits fest am Boxgehäuse befestigt sind – ein
loses Teil weniger im Gelände. Das ist stabil, outdoor
einfacher zu handhaben und auch einfach rückgängig zu
machen. Gewicht QMX mit Batteriebox (660g), LC-Tuner (156g),
USB-Ladeadapter, 4m Antennen- und 1m Datenkabel, Ohrhörer,
Heft und Stift in Kühlschrankbox 1,1kg
Zusätzliche
Wärmeabführung und Einbau
von je 3 BS170::
Probleme
mit der Wärme treten nach meinen Erfahrungen bei
Digitalbetrieb auf, insbesondere dabei bei Experimenten zur
Leistungserhöhung und bei Outdoorbetrieb in der Sonne. Sie
sind zurückzuführen
auf
die geringe Gehäusegröße und die geringe
thermische Kopplung zwischen Board und Gehäuse.Meine
Kühl-Modifikation setzt auf den Gedanken: Alle Wärme der
BS170 auf das (in sich gut wärmeleitende) Board leiten und
von dessen Unterseite auf die untere Gehäuseschale (als
außenliegendes Kühlblech). Es
gibt einige Ideen zur Aufrüstung, ich bevorzuge die mit 2x3
BS170, wurde vor längerer Zeit im Forum vorgestellt.
Hauptgrund: Alle FETs liegen auf der original-Kühlfläche
auf. Die FETs rechts und links werden normal an der Außenseite
der Kühlfläche eingebaut. Die beiden mittleren FETs
werden mit der Flachseite nach oben montiert, damit Source an
Source und Drain an Drain der Nachbarfets liegt, das Gate kommt an
einen der Nachbarfets. Alle 6 FET's sind bei mir auf der
abgerundeten Seite einheitlich bis auf 2,2-2,5mm
Gesamtdicke abgeschliffen (bessere Wärmeableitung, gleiche
Bauhöhe, Beinchen nicht stark belasten. Obenauf kommt ein
Alu-Winkel. Oben an den beiden rechten FETs befindet sich der
Thermistor zur Temperaturkontrolle, inzwischen ist er in der
Spalte zwischen beiden Reihen. Inzwischen
wurde auch in den QMX die BIAS-Schaltung für die BS170
eingebaut. Eine sehr beengte individuelle Lösung (sie
erfordert Anpassungen beim Kühlblech), die ich hier aufgrund
ihrer (mechanischen) Probleme nicht darstellen möchte. Sie
ermöglicht eine bessere Durchsteuerung der BS170 und zeigt
eine Wirkung etwa entsprechend einem zusätzlichen
BS-170-Paar. Der Versuch, 2x4 BS170 zu installieren, wurde am QMX
wieder verworfen (Kühlung fand keine gute Lösung wegen
dem erforderlichen Stapeln der BS170) und es wurden Steckkontakte
für die BS170 montiert (vor allem zur Schonung der Lötpin
des Boards) Spannung
>9V (am 9V-QMX) ohne Überhitzungsschutz riskieren den
Hitzetod des QMX! Hin
und wieder werden defekte Endstufen diskutiert und zu hohe
Betriebsspannungen als Ursache genannt. Sehr häufig wurden
die entsprechenden Geräte mit Digi-Modes benutzt, eher selten
im reinen CW-Betrieb. Ich habe zwischen den FETs in FT8
bandabhängig (21MHz) Temperaturen bis 70°C gemessen, es
kann je nach Bedingungen auch etwas mehr werden. Ich
sehe als eine mögliche wichtige Ausfallursache eine
Überhitzung der Endstufe, z.B. durch - hohe Belastung
durch den intensiven FT-8 Betrieb (erheblich mehr noch z.B mit
Olivia usw.). - schlechteren Wirkungsgrad wegen hohen
SWR/unzureichend getunten LP-Filtern - Absinkender Wirkungsgrad
bei höheren Bändern - Intensive Sonneneinstrahlung
auf das Gehäuse im Portabel-Betrieb Auch mein QMX meldete
mir bei meiner ersten POTA-Aktivierung in FT-8 mehrfach das
Erreichen der (selbst festgelegten, zwischen den FETs mittels
Thermoelement gemessenen) 50°C – Temperaturschwelle.
Originalkühlung
des QMX: Im
QMX-Forum veröffentlichte Messungen zeigen, dass
etwa
50% der Wärme der FETs über die Anschlussdräht und
50% von einem allseitig umschlossenen FET-Gehäuse abgegeben
werden. Am QMX ist die Oberseite der FETs kaum allseitig
umschlossen, so dass man davon ausgehen kann, dass sicherlich gut
80% der Wärme der Endstufe auf das Board abgegeben werden.
Das Board leitet die Wärme zwar recht gut in sich, ist aber
nur über eine geringe Luftzirkulation mit dem Gehäuse
thermisch gekoppelt, mittels derer die gesamte Wärme des
Boards auf das Gehäuse übertragen werden muss. Will man
die FET-Gehäusetemperatur auf 50°C begrenzen, stehen
dafür je nach Jahreszeit nur 20-40° Wärmedifferenz
zur Verfügung, und das ist im Sommer sehr wenig, die FETs
werden sehr heiß, obwohl das Gehäuse wegen schlechter
thermischer Kopplung sich nicht merklich erwärmt. Hier
meine Lösung,
am Schreibtisch gebastelt, als Anregung, keine exakte
Bauanleitung. Links ist die Unterseite meines QMX zu sehen,
darüber 2 Kühlbleche. Wichtig – die FETs sind hier
nicht durchgesteckt, somit sind die Lötaugen glatt,
anderenfalls dürfen sie nicht überdeckt werden wegen
Kurzschlussgefahr. Das kleinere Kühlblech trägt unten
ein Isolierband, um Kontakte mit den Lötaugen und Leiterzügen
(unter dem grünen Überzug) zu verhindern. Dicke hier je
Blech 1,5mm. Im Bild darunter sieht man die Lage dieses
Kühlbleches auf der Leiterplatte, es darf nur Kontakt zur
Befestigungsschraube (Grund) haben. Im
dritten Bild ist das obere Kühlblech montiert. Die
Senkkopfschraube muss vollständig versenkt sein. Der Spalt
zwischen Leiterplatte und Gehäuse beträgt knapp 3mm. Die
Wärme des Boards wird von der PA-Unterseite über das
kleine Blech auf das obere Blech übertragen und von dort auf
das Gehäuseunterteil. Die etwas größere Fläche
des oberen Bleches verringert den Wärmeübergangswiderstand
zum Gehäuse. Die Bleche habe ich mit einem Hauch Heißkleber
unter Druck verklebt. Sehr hilfreich ist es, den verbleibenden
Luftspalt Blech / Gehäuseschale durch eine (2-3)
Isolierbandlagen zu minimieren. Iso-Band ist zwar ein schlechter
Wärmeleiter, aber bedeutend besser als ein Luftspalt. Auf
dem untersten Bild ist die Oberseite des Bords zu sehen. Die
Scheibe wurde durch ein aus einem L-Profil gefertigtes Alu-Teil
ersetzt und liegt auf der plan geschliffenen Oberseite der BS170
auf (Restdicke bei mir 2,5-3mm, Anschlüsse nicht mechanisch
belasten. Der mittlere der 3 FETs ist gedreht eingebaut, seine
Anschlüsse werden an dem rechten/linkem FET angelötet).
Ich verwende eine geringe (!) Menge Heißkleber zur besseren
Wärmeübertragung. Der abgewinkelte Teil reicht bis auf
Höhe des Bord, etwa 8-10mm, und sollte bis nahe zum Gehäuse
reichen. Durch ein Wärrmeleitpad oder wie hier einen schmalen
Blechstreifen sollte die Wärmeableitung zum Gehäuse
unterstützt werden. Es ist eine unterstützende Maßnahme,
der Hauptteil der Wärme wird über die Unterseite des
Bords abgeführt. Der QMX wird nach dem Umbau deutlich
handwarm, besonders die untere Gehäusehälfte – und
schon im 9V-Betrieb. (Bei 50°C an der PA erwärmt sich das
Gehäuseunterteil bei mir bis auf 43°C). Im Außeneinsatz
kann etwas Wind nach meinen Beobachtungen sehr hilfreich für
die Kühlung sein. Die Nachrüstung hilft nicht nur den
FETs, sondern auch den anderen Bauteilen auf dem Bord und
verbessert die Zuverlässigkeit Die
Kühlbleche liegen auf Masse. Jeder Kontakt mit anderen
Bauelementen kann den QMX zerstören!
Meine
Eindrücke beim Aufbau: Beim
QMX ist, zumindest aus Amateursicht, die Miniaturisierung extrem.
Das englische Handbuch sollte kein Hindernis sein, ich habe nie
englisch gelernt und komme damit auch zurecht. Aber man sollte die
Anweisungen genau befolgen (sehr detailliert und somit
umfangreich) und alles erst mal durchlesen und verinnerlichen,
bevor man beginnt. Es geht hier nicht um Millimeter, sondern um
Zehntel, die einzuhalten sind. Bauteile wieder Auslöten geht
nur sehr schwierig. Der Grund ist: Die sechslagige Leiterplatte
braucht viel Wärme (ein 60W-Lötkolben ist das Minimum),
die Bauteile sind eng gepackt und lassen sich teilweise kaum
fassen. Und der SMD-Teil ist schwierig ohne Spezialausrüstung
und Übung. Also Respekt vor den entsprechenden Stellen.
Insgesamt ist in den QMX eine ganze Menge knowhow geflossen seit
QCX-Zeiten (es läuft alles digital), Signalverarbeitung,
Diagnose und Schutztechnik. Sinnvoll ist es, sich vor dem Aufbau
im Diskussionsforum anzumelden bzw. zumindest die Beiträge zu
abonieren. Nach dem Einbau der Wärmeableitung reduzierte
sich das Absinken der Ausgangsleistung (bis zu 0,25W) bei längeren
Einschaltzeiten (FT8) deutlich. Das deutet auf merkliche
Reduzierung der Sperrschichttemperatur der BS170. Ist-Stand:
Mein
QMX (mit
dem nachgerüsteten Kühlsystem!)
hat jetzt mehrere POTA-Aktivierungen (faktisch je 2 Stunden
Dauer-CQ in FT8) hinter ich. 1/26 wurden die Luftspalten zum
Gehäuseboden nochmals minimiert. Das verbesserte die
Wärmeableitung zur unteren Gehäuseschale deutlich
Im
Bild links eine Tabellenkalkulation zur Wärme (Beispiel),
wie ich sie bei Experimenten zur Leistungsoptimierung mit meinen
modifizierten QMX / QMX+ zwecks Erkennung kritischer Stellen
verwende (man sieht hier deutlich, dass die oberen Frequenzen in
den LPF einen schlechteren Wirkungsgrad haben. Oft lässt sich
dass durch durch Optimierung des Antennenkreises des LPF -
Sperrfrequenz für Oberwellen ist zu tief- verbessern). Die
Daten erhält man aus dem QMX-internen Diagnosetool mittels
Putty, Strom zeigen die meisten Netzteile an. Sie zeigt, dass die
Nutzung der inneren Spannungsbegrenzung (neu in 1_03_002) sparsam
eingesetzt werden sollte, um diesen zusätzlichen Wärmeeintrag
ins Gehäuse (4) gering zu
halten. (Kritisch die oberen Bändern bei Digitalbetrieb).
Ein kürzlicher
Ausfall des meines QMX machte deutlich, das akute Wärme zwar
eine Gefahrenquelle ist, aber dass hier insbesondere auch der
Betrieb nahe an Parametergrenzen insgesamt die Zuverlässigkeit
stark einschränken kann. Er fiel bei 21MHz/Ub 11V nach
wenigen CQ-Rufen aus, ohne das nennenswertw Wärme auftrat.
Ein Übergang Drain/Gate war durchgeschlagen und hatte die
ganze Bank mitgenommen Ich strebe an: -
Hauptvariante 9,2V an PA, ergibt 6W +/- 0,5W auf 60-15m. - 11V
Betrieb nur 60-30m möglich, Output +1,5dB. - Ziel FT8:
Verlustleistung an PA <4W, max. 5W. -
Schutz vor direkter
Sonneneinstrahlung ist immer wichtig!
|
Mein QMX im Einsatz
Für
den Transport des QMX dient eine simple Küchendose
25x16,5x6cm. Sie passt in einen kleinen Rucksack und ist leicht,
bruchfest und schützt ausreichend vor Transportschäden
und enthält die gesamte Station außer der Antenne. Es
empfiehlt sich, den Deckel zusätzlich zu sichern, ich
verwende ein Klettband. Ihr Inhalt: - eine Kopie der
Lizenzurkunde (am Boden) - QMX mit angeschraubter Batteriebox
(3S2P, für ca 5h FT8 ausreichend) - LC-Antennentuner -
3,5m Koaxkabel (schwarz) für Verbindung QMX zum LC-Tuner -
1m USB-Kabel (weiß) mit MWS für Verbindung
QMX-Smartphone (bei FT8-Betrieb) - Notizbuch und Stift für
Aufzeichnungen aller Art - Ohrhörer (im Plastikbeutel) -
Antennenstromindikator (mangels Bedarfs nicht mehr mitgeführt)
Der
QMX erreicht annähernd gleiche mögliche
Ausgangsleistungen wie auch der QMX+, muss aber durch die
geringere Wärmeabführung des kleinen Gehäuses bei
intensiven Betrieb eher in der Leistung begrenzt werden, um
Wärmeschäden zu vermeiden.
|
Um
das Kabelgewirr minimal zu halten, wurde die Batteriebox mit dem
QMX verschraubt. Gehalten wird sie von 4 Lötösen, die
mit den Deckelschrauben des QMX-Gehäuses stabil verschraubt
sind.^ Die Lötösen wurden auf ein Stück
Leiterplattenmaterial gelötet, welches an die Batteriebox
angeklebt wurde (ja, geht schöner). Die geringe
Breitendifferenz von 1-2mm konnte durch Biegen ausgeglichen
werden.. In gleicher Art wurde auch der Sensorkeyer mit 2 Lötösen
befestigt, die elektrische Verbindung erfolgt über eine
Stiftleiste, die unter der Stromversorgungsbuchse mit Heißkleber
eingeklebt wurde. Neben dieser Buchse befindet sich die LED, die
vor Übertemperatur an der Endstufe warnt und somit zum
Verzicht auf die maximale Leistung auffordert. In den knapp 1,5
Jahren/ca. 50 Aktivierungen in POTA sind mir keine BS170
ausgefallen, beim Modifizieren des Gerätes kam es dagegen
durchaus zu Schäden am Gerät durch Unaufmerksamkeit. Im
QRPLABS-Forum wird viel über PD-fähige Powerbanks als
universelle Stromversorgung diskutiert. Ich habe diese noch nicht
getestet. Mein QMX wiegt, wie nebenstehend abgebildet mit 6
LiIon-Zellen (3S2P), etwa 660g. Der
QMX mag bisher keine wackeligen Batterieanschlüsse,
Ausfallrisiko! Nur
Stecker 2.1 x 5.5 mm benutzen, keine 2,5 x 5,5 mm
|
|
Mein
CW/Digi/SSB -TRX QMX+ (9V, 160 - 10m) /mod
|
|
Der
QMX+ ist elektrisch dem QMX faktisch bis auf einige
Zusatzfunktionen gleich, genaueres zum Originalgerät findet
man auf den Seiten von QRP Labs. Das
6m und 11m – Band sind bei mir inaktiv geschaltet.
Hauptunterschiede sind: -
Der QMX verfügt über 6 Bänder (in 3 verschiedenen
Kombinationen angeboten), der QMX+ umfasst 160 bis 6m - Das
Gewicht des QMX+ ist (abhängig von möglichen Einbauten,
z,B. Akku) etwa das Doppelte des QMX (dort Einbauten faktisch kaum
machbar) - Aufgrund des größeren Gehäuses ist
der QMX+ thermisch robuster und einfacher erweiterbar und
zugänglich. Ich
habe in meinen QMX+ weitgehend die gleichen Modifikationen
eingebaut wie im QMX. Zu sehen sind - unten der Deckel mit
Ohrhörern (3),
der bei Transport auf die Frontplatte gesteckt sind. - an der
Unterseite des QMX+ zwei Aufstellfüße - an der
Frontplatte 4 Sechskant-Schraubbolzen, die den Abdeckdeckel bei
Transport halten - auf der Oberseite vorn Touch-Sensorflächen
(1),
annähernd mittig die Sensorpaddles (für Punkt und
Strich) - hinter dem Sensorstreifen 2 Kartenhüllen (hier
eingesteckt Abstimmtabellen für die Elemente des
LC-Tuners). - zwischen den beiden Touch-Flächen zur
CW-Tastung (2)
unter dem breiteren Spalt sitzt die WarnLED für
Überhitzung Nicht sichtbar: Temperatursensor ist ein
kleiner Heißleiter zwischen den BS170, die Schaltung
entspricht der des QMX. Wie im QMX beschrieben, sind auch hier 2x3
BS170 eingebaut. Als Transportbox wurde für den QMX+ eine
Küchendose gewählt.
|
|
An
der Rückseite (unten) befinden sich außen links der
Batterieschalter (1)
mit Schutz gegen zufälliges Schalten, mittig sitzt der
Spannungsregler LD1064 (3),
benutzt die Rückwand zur Wärmeableitung, rechts die
Anschlüsse für Stromversorgung und Balancer.
Angeschlossen sind alle Teile an der Rückwand über
Steckverbinder. Zentral bis rechts sieht man die 3 LiIon-Zellen
(4)
(21700, 5Ah, geschützt, aber ohne Balancer). Funktionen
Spannungsschalter S1 (Aus/Einschalter des QMX funktioniert
unabhängig): (oben):
Batterie
laden sowie Batterie direkt am QMX+.
(mittig):
alles
ausgeschaltet (unten):
9,3V
am QMX+ (Erzeugung mit LD1064) Output QMX+ - 7,5V
durch
Umschaltung LD1064 mittels Sensortaste (für Einhaltung
QRP-Spezifikation oder bei hoher Temperatur). Der
Spannungsumschalter dient auch als Hauptschalter, da bei
Einfrieren des QMX+ die elektronische Geräteabschaltung nicht
mehr funktioniert. Ich
habe den Ersatz des Analogreglers durch einen Schaltregler
betrachtet für meine QMX(+) betrachtet.. Lt. Datenblatt
soll die Eingangsspannung >=1,5V über der Ausgangsspannung
liegen, hier also >=10,5V Sendebetrieb (Bei Empfang sank der
Wirkungsgrad um 1-2%): Bei 11,6V (auf 9V) brachte der
3A-Wandler 93%, es wurden 0,2A = 13% Strom gespart. Bei 10,5V
(auf 9V) brachte der 3A-Wandler 91%, es wurden 60mA = 4% Strom
gespart. Ergibt bei optimistischer Betrachtung bei 5 Std ca.
40min, wahrscheinlich eher 30min Gewinn Nebeneffekt: Der
Wandler stört bei Einbau ins Funkgerät, nicht nur über
die Leitungen, sondern auch deutlich über sein Magnetfeld. Er
muss also abgeschirmt und entstört werden. Im Bereich um
10,5...9,5V springt die Spannung (um ca 0,5V lt. Multimeter, nicht
mit Oszi auf Impulse untersucht). Deshalb bleibe ich beim
Analogwandler Links
der Batterien ist der aufgesetzte Kühl- und
Befestigungswinkel der BS170 und der größere Trafo (5)
zu sehen. (2 Wdg. RG316-Koaxialkabel mit Mittelanzapfung am
Schirm, Übersetzung 2:2.) Hinter der Frontplatte ist die
Sensorelektronik (6)
und Temperaturwarnschaltung angebaut. Noch dazugekommen ist
vorn links ein Lautsprecher im Deckel und der Verstärker vorn
unten über dem Bord (nicht im Bild). Mein QMX+ wiegt, so
wie nebenstehend beschrieben, etwa 1200g, und somit knapp das
doppelte des QMX.
|
|
Verstärkte
Kühlung Ansicht
von unten : -
Auf der Unterseite wurden 3 Kühlbleche (1)
aus 2 Lagen 1,5 mm Alu-Blech mit Heißkleber befestigt. Der
dem Gehäusedeckel zugewendete Streifen ist relativ breit für
einen möglichst guten Wärmeübergang. Die
leiterplattenseitigen Bleche (weiße Stellen unter den roten
Teilen) sind relativ schmal. Sie sind mit der Leiterplatte mittels
etwas Heißkleber verklebt. Unter der mittleren Fläche
liegen Leiterzüge, deshalb wurden schwarze Isolierbandstücken
zuerst auf die LP geklebt und darauf die Bleche. Die roten
Isolierbandstreifen auf den oberen Blechen dienen dem
Feinausgleich der Luftspalten zum Unterboden. Bei mir sind es 2
bzw. 3 Lagen, der Luftspalt sollte so klein wie möglich sein,
Direktkontakt durch das Isolierband leitet Wärme bedeutend
besser als ein Luftspalt. Auf der Oberseite wurde die
Unterlegscheibe zur Befestigung der BS170 durch einen Aluwinkel
(2)
ersetzt. Die Ergänzung ermöglicht unterstützende
Wärmeabführung. Die Bodenschale wird nun im Betrieb
handwarm.
|
|
BIAS-Erzeugung:
Nachbau
ist nur für geübte Amateure bei eingebauter
Temperaturwarnung sinnvoll. Wenn z.B. beim Tuning der Prozessor
blockiert, fließt dauernd Strom über die BS170 und kann
thermische Probleme verursachen.. Die
Schaltung ( gelb eingerahmt) erzeugt eine höhere
Gatevorspannung (hier um 3,7V, 400mA Ruhestrom – PTT im
Terminal drücken zur Einstellung). Dadurch können die
Transistoren besser durchgesteuert werden, gleichzeitig schützt
die kapazitive Trennung den Treiber im Fehlerfall. (Effektivität
etwa wie weiteres BS-170-Paar parallel, nur ohne
Kapazitätserhöhung). Die BIAS-Spannung wird vom PTT-P -
Ausgang gesteuert, sie ist nur beim Senden aktiv (in den
Bandeinstellungen aktivieren). Diese Änderung ist relativ
knifflig (Ausgänge des Treiber-C von LP lösen und über
C's zum Gate führen), Einspeisung Vorspannung montieren,
Einstellregler dazu nahe PTT-Buchse unterbringen. Es besteht wenig
Bauhöhe und Leiterauftrennungen auf dem Board wurden
unterlassen. Die
PTT-P steht durch die BIAS-Anwendung extern nicht mehr zur
Verfügung. An dem weißen Isolierbandfleck (3)
im Bild darüber sieht man rechts die Verbindung zu den von
dem Board gelösten Treiberausgängen und links die
Einspeisung der Vorspannung, Die braune Leitung geht zum
Einstellregler (über der PTT-Buchse).
|
|
Lautsprecher:
Inzwischen habe ich im QMX+ einen kleinen Lautsprecher
nachgerüstet. Es wurde ein Verstärkerkit mit LM386
benutzt, das es günstig im 5er-Pack bei A. gab, so dass ich
von Selbstbau absah. Es musste von V=200 auf V=20 umgerüstet
werden (siehe Datenblatt LM386, entfernen Bypass und C zwischen
pin 1 und 8) sowie Anzeige-LED unterbrechen, benötigt 10mA.
Er wird mit der Betriebsspannung des QMX+ betrieben (7-12V; die 5V
im QMX dürften nicht ausreichend belastbar sein für
NF-Verstärker). Als Lautsprecher dient ein 4x3cm- Exemplar
mit 8 Ohm. G3SPL hat diese Variante im Forum für den QCX+
beschrieben. Befestigt ist der Verstärker auf der
Hauptplatine, von der auch alle Zuleitungen kommen. Der
Lautsprecher sitzt im Deckel. Die NF wird am Umschalter der
Ohrhörerbuchse abgenommen, so dass er nur bei gezogenen
Kopfhörer funktioniert. Die Stromaufnahme ist nahe Null bis
ca. 60mA bei normaler Lautstärke und akzeptablen Klang,
darüber wird er dann bei mir sehr kratzig. Einer
Lautsprecherbox macht das Ganze keine Konkurrenz, und einen Raum
kann man wohl auch nicht beschallen. Gesamteindruck: positiver als
erwartet.
|
|
Ausgangsleistung
meines modifizierten QMX+ Es
bedeuten: Ub:
Betriebsspannung am
Terminal, Ib:
Stromaufnahme lt.
Extern Errechnet: PWR_in:
aufgenommene
Leistung, -out Ausgangsleistung,
Eff: wirkungsgrad
PA, Verlust:
Verlustleistung an
PA, OW: stärkste
Oberwelle, MDS:
Eingangspegel dBm
für Signal 3dB über Rauschen
(etwa) Betriebsspannungstest mit FT8 (Zimmer, 20°C): Weiß
hinterlegte Ub:
keine Einschränkungen im Betrieb. Gelb
hinterlegte Ub: Nur
als Ausnahme verwendbar, verstärkte Drift von _out deutet auf
erhöhte Wärme an BS170. Rot
hinterlegte Ub: Zu
hohe Wärme an PA, hohe Ströme – Zuverlässigkeit
ist kritisch., wird nicht genutzt Praxistest im Sommerbetrieb
steht noch aus.
|
|
Gegenüberstellung
meines modifizierten QMX / modifizierten QMX+ (beide 9V -
Ausführung) Simpel
ausgedrückt: Der QMX ist für den Wanderer, für den
jedes Gramm im Rucksack zählt – der QMX+ für den,
der bastelt oder Einbauten wie Batterien oder mehr Schnittstellen
wünscht. Auch die kompletten Kurzwellenbäder des QMX+
sind ein Argument für viele, der SOTA-OM kann da meist
verzichten. Einige schrauben an der Leistung. Da ist der QMX+
deutlich im Vorteil. Beide sind zwar elektrisch gleich, aber mehr
Leistung heißt mehr Abwärme, und der QMX+ verkraftet
diese schon original deutlich besser, und auch die Optimierung der
Kühlung ist einfacher.zu machen So
wird bei der SSB-Optimierung bis hoch auf 21MHz mit erhöhter
Betriebsspannung (11V,20°C) mein QMX auf 21MHz recht heiß
(BS170 55-60°C, Gehäuseboden 45°C), diese Temperatur
geht erst nahe Ende der Optimierung zurück, der QMX+ bleibt
handwarm, die Warn-LED immer aus, kein Problem.
|
|
QMX mit FT8TW(FT4/FT8)
Das
Programm ist vor allem ausgelegt für Aktivierungen mit
geringen (Gewichts-) Aufwand, das Smartphone ist ja immer dabei.
Hunting sowie P2P-QSO sind mit einem PC etwas komfortabler zu
machen, aber möglich. Hervorzuheben ist, dass Zusätze
bis 4 Zeichen (SOTA, POTA) in den CQ-Ruf eingefügt werden
können. Alle Erklärungen zu den Einstellungen stehen
in den Settings, erreichbar durch Antippen der blauen Kreise mit
dem „i“ (in englisch). Derzeit werden meine QMX(+)
hauptsächlich für POTA im Mode FT8 genutzt. CW und SSB
sind für POTA - Aktivierungen aufgrund der nur 5W für
die aus Raumgründen meist verwendeten Vertikalantennen für
eine erfolgreiche Aktivierung meist eine Herausforderung. Die
einfachste Form benötigt dazu nur das Smartphone (hier mit
Android) mit dem Programm FT8TW (erhältlich Google playstore)
mit einem eigenen Treiber für den QMX, der nicht mehr bei
Frequenzwechsel den QMX-Mode wechselt. Zum Anschluss benötigt
es nur ein USB-Kabel. Der Wegfall des Computers spart eine Menge
Gewicht und Raum und macht das Ganze mit einer Antenne wie der
modifizierten HFP1 rucksackfähig. (ab ca. 3kg) Mit den
heutigen 7-Zoll-Smartphones ist die Bildschirmgröße
nicht das Problem, das Arbeiten mit dem spiegelnden 12-Zoll Tablet
war deutlich nerviger im Freien. Da die bisherige
Programmbeschreibung weitgehend der Information im Programm
entspricht, hier einige Anmerkungen zum Setting-Menü. Bitte
auch die Anmerkungen zur QMX - Nutzung im Digitalbetrieb
beachten. Das Programm sucht die Schnittstelle übers
USB-Kabel selbständig und verlangt dann die Bestätigung,
LOC und TIME werden (bei Freigabe) automatisch vom Smartphone
übernommen, der verwendete TRX ist einmalig einzugeben, dann
sollten alle Einstellungen stimmen. Gültige QSO werden
automatisch geloggt. Das Log kann über die Exportfunktion per
WLAN auf den Browser des PC übertragen und dort gespeichert
werden. Die einzutragende Browseradresse wird bei Aufruf (Button
links oben) angezeigt. Beide Geräte müssen im gleichen
Netzwerk eingeloggt sein. Unter Spectrum wird das eingehende
Signal angezeigt. Calling ruft den QSO - Modus auf, sichtbar am
roten Lautsprecher oben rechts. Ist er durchgestrichen, pausiert
die Sendung. Seq 0/1 zeigt den zur Sendung genutzten
Zeitschlitz. Umschaltung durch kurzes pausieren (Lautsprecher
aus/ein während Sendung). Zur Umschaltung FT8/FT4 ist
„Settings“ aufzurufen. Tx-Delay gibt hier die zum
Dekodieren des Empfanges reservierte Zeit an, ein Verkürzen
der 500ms kann zum Ausfall der Dekodierung führen.
|
Die
Möglichkeiten der Einstellung des Sendepegels:
-
Am Phone die Lautstärkeregelung am Gehäuse. - In
FT8TN den Schieber Lautstärkeregelung - Kontrolle am QMX
beim Senden: unter dem A (B) des VFO muss eine durchgehende
Punktreihe sein. - wenn (unter Android) der Pegel gar nicht
reichen will, im Menü DIGI des QMX die Ansprechwerte
(Rise/Fall threshold) anpassen
Das
USB-C Kabel ist ein normales Standardkabel, voll belegt für
Datenübertragungen
|
|
POTA
|
|

Inzwischen
verwende ich statt dem Tablett das Handy für Fuß und
Fahrrad, 725g leichter, da man das Handy ja immer mit hat. Für
FT-8-Betrieb portabel bin ich von FT8CN auf dessen Klone FT8TW,
der inzwischen auch FT4 beherrscht, umgestiegen. (An meinem Handy
und auch Tablet gab es mit FT8TW ungewollte Modeumschaltung bei
Frequenzwechsel). Der Laptop ermöglicht komfortableren
Betrieb, wenn man auch mal nach P2P-QSOs schauen will, ist aber
eher fürs Auto wegen Größe und Gewicht. Für
alles andere reicht unterwegs Papier. Sind Windgeschwindigkeiten
über 20km/h (Böen 40km/h) angekündigt oder
frostnahe Temperaturen, bleibe ich zuhause. Radfahren macht mir
dann keinen Spaß mehr und Bäume verlieren hier im
Umfeld dann auch mal dickere Äste, da muss ich nicht drunter
sitzen. Und im nasskalten trüben Novemberwetter spazieren
gehen mag ja noch Spaß machen, aber dann stundenlang auf
einer windigen Parkbank sitzen ist eine andere Sache, ist nicht
mehr altersgerecht.
Zur
Stationsausrüstung: POTA-Aktivierungen
im Stadtpark mit 5W gehen durchaus, sind aber selbst mit FT8
mitunter kein Selbstläufer. Naturschutzgebiete verbieten
meist das Verlassen der Wege, und auch im Erholungsgebiet sollte
man überlegen, welche abgerissenen Drahtschlingen man auf
Wiesen und in Bäumen hinterlässt, da kommt das Hobby
schnell in Verruf. Während an Wochenenden viele Signale zu
erreichen sind, gibt es insbesondere in der Woche
tageszeitabhängig recht ruhige Zeiten. Als
Antenne finde ich Vertikalantennen gut geeignet, wegen
Unauffälligkeit und ihres geringen Platzbedarfs, bei mir je
nach Ziel HFP1 sowie 5,6m Edelstahlteleskop aus China.
Grundradiale habe ich inzwischen ausgesondert, zwei elevated
5m-Radiale sind insgesamt handhabungsfreundlicher und mindestens
gleichwertig. Die InvV bringt gute Signale auf 40/30m trotz nur 5m
Höhe und 13m Länge, aber ihre Aufstellung ist nicht
immer problemlos. Dichte, feuchte Buchenwälder scheinen
nichts für Vertikalantennen zu sein, ob sie eine InvV besser
behandeln, habe ich noch nicht getestet. (Keinesfalls Antenne in
den Baum lehnen, um Standsicherheit zu gewinnen, das funktioniert
fast nie). Meine Minimalausrüstung – QMX mit InvV –
kommt auf ca. 2,5kg im Rucksack.
Kürzlich habe ich
mich mit der Anschaffung einer PA (MicroPA 50+) beschäftigt.
Sie kostet (in CN) ab 180€ und wiegt um 650g, ihre Parameter
sehen akzeptabel aus. Aber das Drumherum: Sie braucht bei 30W
Output mindestens 4A (Vollaussteuerung 8A), also benötigt man
mindestens einen 6Ah Akku für eine kurzgehaltene
Parkaktivierung, macht weitere 650g plus ca 50€. Mein
LC-Antennentuner ist zu schwach, also muss das deutlich schwerere
Z-Match (bis 40W) ran. Die Ausgangsleistung des QMX muss auch noch
einstellbar sein, um Übersteuerungen zu vermeiden. Letztlich
schleppt man statt 1,4kg (QMX in Transportbox) gut 3kg (ohne
Antenne!) mit für ein paar QSO bzw. eine reichliche S-Stufe
mehr und das ganze Handling (Auf/Abbau, Betriebsablauf, passt das
noch in den Rucksack?) wird komplizierter. Für mich letztlich
zu viel drum herum für POTA, zumindest im fortgeschrittenen
Lebensalter, ich lasse es sein. Mit dem Auto sieht das alles
einfacher aus, nur kommt man damit selten legal in einen Stadtpark
oder ein NSG. Inzwischen haben mich mein modifizierter QMX / QMX+
voll überzeugt für POTA.
Wer
bei POTA einsteigen möchte: „https://pota.app/#/“
Die zentrale Seite (englisch) mit aktuellen Spots und Infos zum
Betrieb sowie den Regeln, deren Einhaltung angemahnt wird.
Erreichbar sind alle Informationen links über die 3
horizontalen Striche. Meldet man sich an, findet man dort auch
Angaben zu den eigenen erreichten Verbindungen. Grundsätzlich
funktioniert der Ablauf folgendermaßen: - Ein Aktivator
loggt sich ein und meldet seine Daten (Park-Nummer, Frequenz,
Modulation) an. Diese Daten erscheinen sofort als aktive Spots auf
der Hauptseite - Ein Hunter/(Jäger) sucht das Band gezielt
nach den gemeldeten Aktivationen ab und versucht ein QSO
durchzuführen. (Die Suche nach CQ POTA de .. auf dem Band ist
deutlich ineffektiver gegenüber der Nutzung der Spots) -
Der Aktivator lädt sein Log auf den Server (Der Hunter meldet
keine QSO). Der Hunter sieht, nach Einloggen, die für ihn
zutreffenden QSO auf seinem Acount, ebenso erreichte Diplome
usw. Eine Karte zum Auffinden der aktiven Parks findet man
ebenfalls in dieser App, ich benutze meist diese
„https://pota-map.info“ (DL,OE,HB9) von DK5UR, eine
deutsche Einführung gibt es auch hier
„https://parksontheair.de“ . Insgesamt alles recht
entspannt, in meinen Augen mehr ein Ansporn, mal dahin zu gehen,
wo man noch nicht war und nicht ein vordergründiger
Wettbewerb.
|