Vor etwa 10 Jahren hat die Zeitschrift „Funkamateur“ einen einfachen
IQ-SDR-Empfänger von Klaus Raban für einen Teil des 80m Bandes als
Bausatz angeboten. Der Analogteil besteht aus einem Schwingkreis mit
nachgeschaltetem Impedanzwandler mit einem BF 245. Als
Überlagerungsoszillator dient ein TTL-Quarzgenerator von 15 MHz, und
eine Aufbereitung des 0 Grad und des 90 Grad Signals mit einem 74AC74.
Dann folgen zwei Schaltmischer und eine Verstärkung jedes Zweiges um 20
dB mit einem 5532 Dual OpAmp. Das Schema findet man z. B hier: https://www.mikrocontroller.net/attachment/84830/Bauanleitung.pdf.
Die beiden Ausgangssignale werden dann an die Soundkarte eines Rechners
geliefert, der die Signale digitalisiert und an eine SDR-Software
weiterreicht. Ich verwende meistens HDSDR. Funktioniert ganz gut.
Ein Nachteil dieser Bauweise ist der verwendete TTL-Oszillator. Er
liefert nach Aufbereitung ein 3.75 MHz-Signal und damit funktioniert
der Empfänger mit einer üblichen 48 kS Soundkarte im Frequenzbereich
3.702 bis 3.798 MHz, nicht gerade der überfüllteste Bereich des 80
Meterbandes.
Nun haben neuere Rechner Soundkarten mit einer Samplingrate von 192 kS,
können also Signale bis 96 kHz digitalisieren. Zusammen mit dem
IQ-Mischer wäre also ein Empfang in einem 4 mal so grossen Bereich wie
mit alten Soundkarten möglich, von 3.654 bis 3.746 MHz. Damit steigt
die Chance, ein QSO mithören zu können.
Natürlich müsste eigentlich der Tiefpass nach den Schaltmischern
angepasst werden. Im Originalgerät ist die Grenzfrequenz bei ca 35 kHz,
aber sehr selektiv ist der Tiefpass ja nicht, man kann es also
versuchen.
Zunächst muss man allerdings feststellen, ob die Soundkarte die 192 kS
schafft. Das geht bei Windows-Rechnern am einfachsten über die
Systemsteuerung/Hardware und Sound/Sound. Dort das Mikrofon anklicken,
es erscheint eine Registerkarte „Eigenschaften von Mikrofon“. Unter
„Erweitert“ findet man dann die möglichen Digitalisierungsraten.
Wenn man die Software HDSDR verwendet, dann keinen Dongle einstecken,
die Warnung dazu wegklicken und dafür sorgen, dass auch ohne Dongle der
Input auf IQ gestellt wird. Unter den Input-Bandbreiten findet man dann
die 192kS-Digitalisierungsrate.
Wenn man gleich die korrekte Frequenz angezeigt haben möchte, kann man
die Datei band_itu1.csv in Dokumente/HDSDR/CSV entsprechend erweitern
wie hier in den letzten drei Zeilen. Zeilen 2 – 8 sind die
ursprünglichen Einträge, Zeilen 9 und 10 sind die militärischen
Flugfunkbereiche (die brauchen natürlich alle den RTL-SDR-Dongle). Die
Version 2.8 von HDSDR hat dafür auch einen Frequenzmanager eingebaut,
zu bedienen mit dem entsprechenden Knopf rechts neben den
Demodulationsarten.
SDR 3 low enthält die Daten für den 80 Meter SDR mit einem 14.318 MHz
Oszillator, SDR 3 high für den 80 Meter SDR mit dem 15 MHz Oszillator
und SDR FA7 für den 40 Meter SDR mit dem 28.304 MHz Oszi. Der 40 Meter
Empfangsbereich geht bis hinunter auf 6.98 MHz. Die Spalte „TuneFreq“
enthält die jeweils letzte verwendete Frequenz im betreffenden Band.
Zusätzlich sollte man unbedingt im Menu Options/Misc Options den Haken
bei der zweitobersten Zeile Auto-LO entfernen. Macht man das nicht,
hüpft die Skala immer dann weg, wenn man ein Signal am Rande der Skala
ansteuern will. Beim Betrieb mit dem Dongle stört das höchstens
optisch, weil die Einstellung nach dem Hüpfen immer noch stimmt. Beim
Betrieb über die Soundkarte kann man mit gesetztem Haken die Bandenden
oben und unten nicht ansteuern.
Resultate
Die einfache Anlage funktioniert ganz ordentlich, etwas mehr
Vorverstärkung wäre aber wünschenswert. Die folgenden Bilder wurden mit
etwa 5 Meter Draht am Antenneneingag des Analogteils aufgenommen, als
Signalquelle diente ein Fuschsender auf 3.687 MHz etwa 7 Meter entfernt
mit einer gleichartigen Wurfantenne. Der Sender sendet die Kennung „R“.
Der nutzbare Bereich der Skala ist grün markiert.
Die folgenden Bilder zeigen vergrössert das Signal und die
Spiegelfrequenz, die durch das IQ-Verfahren ja unterdrückt wird. Der
Pegelunterschied beträgt ziemlich genau 40 dB. Zur Erinnerung: die
Farben haben keine Bedeutung für die Funktion des Programmes, sie
dienen allein dem Operateur, der die Signale so besser sichtbar machen
kann.
Nun habe ich noch einen zweiten, gleichartigen Fuchssender, der aber
eine Sendefrequenz von 3.57945 MHz und die Kennung „U“ hat, also
weit ausserhalb des nutzbaren Bereichs. Dieser Sender ist auch
sichtbar, als Störung. Aber auf welcher Frequenz?
Die Zeichnung zeigt: Rote Striche: Nutzbarer Bereich bei 192kS. Grüner
Strich: Nutzbarer Bereich bei 48 kS. Blau: Zweiter Sender, deutlich
unterhalb des nutzbaren Bereiches. Rote und blaue Markierung sind
unterhalb nochmals aufgezeichnet, und zwar auf einem Stück
durchsichtiger Folie, die mit drei schwarzen Strichen markiert ist.
Diese durchsichtige Folie ist hier umgeklappt um die Kante am unteren
Ende des nutzbaren Bereiches, Die darauf befindliche blaue Markierung
landet so bei rund 3.73 MHz (gerechnet bei 3.729 MHz).
Sichtbar ist das Signal, vor allem wohl der Chirp am Anfang jedes Punktes bzw Striches, etwa 10 kHz höher als erwartet.
Mein Gerät habe ich modifiziert und ihm einen zweiten Quartzoszillator
mit einer Frequenz von 14.318 MHz spendiert. Damit kann dieses einfache
Gerät das ganze 80 Meterband abdecken.
Damit lässt sich auch der Sender mit der tieferen Frequenz ampfangen
