Die Stufe um Q1, bestehend aus einem pnp-Transistor BC557, entkoppelt den Abstimmkreis (L2/C22,C23) von der Antenne. Sollte ein starker Sender in der Nähe sein, kann man dessen Träger durch das wahlweise Anstecken eines Sperrfilters (C1/L1) fast unterdrücken. Dieses muss dann genau auf die Frequenz des starken Senders abgeglichen werden. Zum Regeln der HF dient Poti P1, man sollte es nur so weit wie nötig aufregeln, um so besser ist die Trennbarkeit schwacher Stationen gegenüber stärkeren.

Die HF-Vorstufe mit Q1 ist in Basisschaltung aufgebaut und dient so (niederohmiger Eingang, hochohmiger Ausgang) zur rückwirkungsfreien Anpassung von Antenne und Schwingkreis. Die Stufe um Q2, einem FET BF245, dient als Gütemultiplikator, um den Kreis zu entdämpfen und ist in der oben erwähnten Hartley-Schaltung realisiert. Mit P3 regelt man bis kurz vor den Schwingungseinsatz für AM bzw. kurz darüber für SSB-Signale. P2 und P4 dienen zum Begrenzen des Regelweges für P3, damit wird dessen Bedienung etwas vereinfacht, indem der nötige Regelweg für die Rückkopplung auf den gesamten Regelweg des Potis verteilt werden kann. Q3 ist die eigentliche Audionstufe und richtet die HF gleich. Diese Stufe ist für stabile Verhältnisse völlig von der Rückkopplungsstufe Q2 getrennt. Q2 und Q3 sind dazu beide gateseitig ans heisse Ende des Schwingkreises angeschlossen.

Q4 ist ein NF-Vorverstärker mit dem BC547 (npn), um auch schwache Signale noch etwas anzuheben und die durch Filterung hervorgerufene Dämpfung wieder auszugleichen. Die zahlreichen RC-Filter als Bestandteil dieser Stufe dienen zur störfreien Aufbereitung des NF-Signals (Beseitigung von HF-Resten im NF-Zweig, Unterdrückung des 5-kHz-Pfeifsignals auf KW, bzw. von Nachbarkanaleinflüssen generell). Für gute Sprachverständlichkeit (analog Telefon) ist ein Frequenzgang von 300 Hz bis 3 kHz ausreichend, diesen kann man durch Variation der entsprechenden C´s erreichen oder nach eigenem Ermessen an seine Hörgewohnheiten anpassen.

(vorgeschlagener Variationsbereich für verschiedene NF-Frequenzgänge)

Um auf genügend Leistung zur Ansteuerung eines Lautsprechers zu kommen, wurde noch ein NF-Verstärker-IC TDA7052 eingebaut. Dieser wird aus einer getrennten Batterie versorgt, um Einflüsse auf die Versorgungsspannung des eigentlichen Empfangstraktes zu unterbinden. Auf die stromversorgungsmäßige Entkopplung aller Stufen untereinander wurde ebenfalls sehr viel Wert gelegt (zahlreiche RC-Glieder), was sich in einer sehr guten Stabilität des Empfangs auszahlt. Mit P5 regelt man die Lautstärke. Beim Einstöpseln des Kopfhörers wird der Lautsprecher durch die Schaltbuchse J1 abgeschaltet.

Der zugegebenermaßen etwas hohe Batterieaufwand bringt jedoch enorme Verbesserungen im Störabstand gegenüber Netzbetrieb. Versuche mit Netzteilen wurden aus diesen Gründen wieder verworfen, zumal das reine Empfangsteil sich nur ca. 4 mA genehmigt und die 9-V-Batterie damit sehr lange hält. Die Stromaufnahme des NF-Verstärkers ist lautstärkeabhängig, gute Batterien halten aber auch schon über 50 Std. durch. Im Kopfhörerbetrieb (32-Ohm-Kapsel) sinkt die Stromaufnahme noch weiter. Volle Lautstärke ist in diesem Falle schon gehörschädigend.

Hinweise zum Spulenaufbau

Da der Empfänger von 50 kHz bis 30 MHz benutzt werden soll, wurde dieser Bereich in mehrere Teile aufgesplittet, für die jeweils eine getrennte Steckspule zuständig sein sollte.

Damit der Rückkopplungseinsatz für die jeweiligen Bereiche optimiert werden kann, ist Regler P6 vorgesehen. Dieser wird so abgeglichen, dass in jedem Bereich mit P3 ein sauberer Schwingeinsatz einstellbar ist. Der optimale Wert kann danach ausgemessen und durch einen Festwiderstand ersetzt werden. Sollte der Bereich nicht langen, muss man mit den Werten von P6 und C20 etwas experimentieren. Durch Anschalten von verschiedenen Kombinationen von C21 (Verkürzungs-C), Hauptdrehko C22a, C22b und Feinabstimmdrehko C23 kann man die Bereiche nach Wunsch optimieren (siehe dazu auch gestrichelte Linien im Schaltbild am Sub-D-Stecker).

Aufgebaut wurden die Bereichsspulen mit diversen vorhandenen Oszillatorspulen und Mini-Bandfiltern, die jeweils auf einen Sub-D-9-Stecker gelötet wurden, zusammen mit C20 und ggf. C21 sowie dem Ersatz-R für P6. Weiterhin haben alle verwendeten Spulen einen Abgleichkern, sodass man ebenfalls noch Bereichsgrenzen einstellen kann. Das Gegenstück ist eine Sub-D-9-Buchse, die auf dem Chassis montiert wurde.

So kann man sich Spulensets für LW, MW, Amateurfunkbänder und KW-Rundfunkbänder zusammenstellen. Der Abgleich kann mit einem entsprechenden Generator oder einem Vergleichsempfänger erfolgen (anhand bekannter Methoden, siehe z.B. Beilageheft zu Retroradios). Auch das von mir beschriebene Verfahren mit einem Quarzmodul ist nutzbar [3]. Bei der Erstinbetriebnahme wurde eine gerade vorhandene Spule mit 3 Anschlüssen hergenommen und zunächst festgestellt, ob der Rückkopplungseinsatz einstellbar ist (P2, P3, P4, P6 optimieren) und wo die Bereichsgrenzen lagen.

Nach positivem Testergebnis setzt man in dieser Art das Ausprobieren mit anderen Spulen fort. Durch Zuschalten des zweiten Drehkopaketes kann man die untere Grenze noch tiefer legen. Schaltet man einen Verkürzungs-C (C21) in Serie zum Hauptdrehko, verkleinert man dessen Einfluss auf die gesamtwirksame Kapazität im Schwingkreis und kann so höhere Frequenzen erreichen.

So optimiert man schrittweise die Empfangsbereiche. Im Laufe der Zeit sammeln sich dann einige Steckmodule an, die beschriftet werden und auf der frontplattenseitigen Skala des Gerätes ihre Entsprechung haben, um abgeglichene Frequenzen wiederzufinden. C23 - ein alter UKW-Drehko aus einem ausgedienten Tuner - kann parallel zum Hauptdrehko geschaltet werden und zur Feinabstimmung dienen. Alle heißen Drehkoanschlüsse werden einfach auf die Sub-D-9-Buchse gelegt und werden dann je nach Erfordernis durch Drahtbrücken auf dem Bereichsspulenmodul zugeschaltet oder weggelassen.

Hinweise zum mechanischen Aufbau

Nach den ersten erfolgversprechenden Tests in fliegender Verdrahtung wollte ich doch eine etwas stabilere mechanische Lösung haben, zumal im Drahtverhau des Versuchsaufbaus oftmals durch eigene Schusseligkeit diverse Fehlfunktionen auftraten.

Daher wurden aus einer 1,5 mm dicken Aluplatte (die im früheren Leben mal ein Kaminvorlegeblech war, mittlerweile aber aufgrund des Umrüstens auf alternative Energien ihre Daseinsberechtigung eigentlich verloren hatte) eine ca. 15 x 15 cm grosse Frontplatte, eine 15 x 10 cm grosse Chassisplatte und 2 lange Streifen von 2 cm Breite geschnitten.

Letztere wurden entsprechen gebogen und mit M3-Verschraubungen so mit Frontplatte und Chassis verbunden, dass das ganze eine sehr gute Standfestigkeit hat. Die Herkunft der Chassisteile gab den wesentlichen Ausschlag bei der Namensfindung des Gerätes...

Alle Chassisteile sind elektrisch leitend miteinander verbunden und an Erde gelegt, sie geben auch eine gute Abschirmung ab. Der Aufbau ist jetzt ziemlich erdbebensicher. Jedenfalls verändert sich, auch dank des Planetengetriebes am Edelschrott-Drehko C22, die Sendereinstellung nicht mehr, wenn man (aus welchen Gründen auch immer) neben (!!) dem Gerät auf die Tischplatte haut.

Durch die relativ grosse Anzahl an Bedienelementen vergisst man oftmals, welcher Regler nun welche Funktion hat - eine beschriftete Frontplatte musste her. Diese wurde mit „Frontdesigner" von Abacom erstellt, auf Selbstklebefolie gedruckt und auf die Aluplatte geklebt. Die Skala harrt noch ihrer endgültigen Fertigstellung, weil evtl. noch weitere Spulenmodule dazukommen. Es sind aber einstweilen diverse provisorisch auflegbare Skalen mit handeingezeichneten Abgleichpunkten entstanden. Der Skalenzeiger ist einfach ein Klemmring mit 6 mm Innendurchmesser, der auf den Drehkoachsstummel aufgesteckt wurde und an den eine radiale Bohrung angebracht wurde, in die ein Stück roter steifer Draht eingelötet wurde.

Die Platine des elektrischen Aufbaus wurde nach dem in [4] beschriebenen Verfahren gefertigt. Der Lautsprecher wurde auf einem Sperrholzbrettchen an der Seite des Chassis montiert.

Alle weiteren mechanischen Details gehen aus den Fotos hervor.

Zu erwähnen wäre noch, dass zwar ein 1m langer Draht als Antenne ohne Erdanschluss schon guten Empfang bringt, die richtige Qualität des Empfanges erreicht man aber erst mit ca. 10 m Langdrahtantenne (einfach isolierte Kupferlitze unter Beachtung einer gewissen Erdfreiheit aus dem Fenster an den nächsten Baum gespannt - die „Grünen" mögen mir verzeihen ) und einem qualitativ hochwertigen Erdanschluss (Flächenerder o.ä., auf keinen Fall den Schukoanschluss des Stromnetzes verwenden, da gibt's überall 50-Hz-Brummmodulation).

Hinweise zu eingesetzten Bauelementen

Sämtliche verwendeten Bauteile (außer der Folie für die Frontplatte) stammen aus dem sich in langjähriger Weigerung gegenüber Entsorgungsaktionen ansammelnden Edelmüll. So hat mich der Empfänger keinen Cent gekostet, wenn man die Zeit mal nicht materiell betrachtet (Albert Einstein würde ob dieser Aussage jetzt den Kopf schütteln...). Selbst die Frontplattenfolie ist ein Reststück aus einem Büro gewesen und war dort aufgrund der Grösse nicht mehr verwendbar.

Die Sub-D-9_Stecker und -Buchsen stammen aus dem allgegenwärtigen Computerschrott, wo sie ihr früheres Dasein als RS232-Schnittstelle beendet haben und jetzt nach und nach zum 2. Leben als Steckmodule erweckt werden. Drehkos, Spulen, Lautsprecher und Skalenknöpfe stammen von alten Radios bzw. Messgeräten. Der Abstimmdrehko hat ein Planetengetriebe mit einer Untersetzung von 2 : 1, d.h. bei einem Drehwinkel der Rotorplatten von 180° muss man den Abstimmknopf um 360° drehen.

Der Rotorantrieb ist als 6 mm-Hohlachse durch die Frontplatte geführt, auf diesem sitzt der Klemmring mit dem bereits erwähnten Abstimmzeiger der Skala. Im Inneren der Hohlachse findet sich eine 4 mm-Achse zum Betätigen des Planetengetriebes, auf dieser sitzt der Abstimmknopf. So ist die Sendereinstellung relativ feinfühlig zu bewerkstelligen, zur weiteren Verbesserung wurde trotzdem noch eine Feinabstimmung mit einem UKW-Drehko vorgesehen.

Widerstände und Kondensatoren finden sich wohl in jeder gutsortierten Bastelkiste, auch ein paar M3-Schrauben, Muttern, Abstandsbolzen und sonstiger Kleinkram wie Draht und Buchsen für Antennen-und Erdanschluß sowie Schalter. Die Halbleiter wurden von diversen Altplatinen ausgelötet und vorher auf Funktion getestet. Den NF-Schaltkreis TDA7052 spendierte ein altes Diktiergerät.Die Wertangaben der Bauteile im Schaltbild sind kein Dogma, man kann in weiten Grenzen experimentieren. So ist z.B. der Spannungsteiler R1/R2 zur Einstellung des besten Arbeitspunktes der HF-Vorstufe nur ein Vorschlag, bei anderen Stromverstärkungsfaktoren des Q1 braucht man andere Grössen. Die verwendeten Transistoren sind auch durch Äquivalenttypen ersetzbar.

Für Q1 wurde z.B. der aus der DDR übriggebliebene SC308 erfolgreich getestet, ebenso der SC239 für Q4. Als Q2/Q3 sind auch BF244, 2N3819 oder der russische Typ KP303 verwendbar - man muss nur auf die Anschlussbeschaltung achten. Sollte ein Nachbauer da wirklich Schwierigkeiten haben - ich bin gern bereit, bei Bauelementen helfend einzuspringen, meine Frau würde es sehr begrüssen, wenn ich meinen platzfordernden Altbestand etwas abbaue ...

Ehe ich es vergesse: Man kann für den NF-IC auch den TDA7052A verwenden, der zum TDA7052 nur den Unterschied hat, dass am Pin 4 mit einer Gleichspannung die Lautstärke eingestellt werden kann. Genau dieser Fakt wurde mir bei einem Austausch des IC´s auf einem Versuchsboard bei einem früheren Projekt zum Verhängnis, als ich den Unterschied noch nicht kannte und Pin 4 einfach unbeschaltet ließ - da gab der Lautsprecher nur undefinierte Krächzlaute von sich, je nachdem, wie sich der (relativ hochohmige) Eingang am Pin 4 gerade aufgeladen hatte.... Ja, wer Datenblätter lesen kann, ist klar im Vorteil.

Vom beliebten LM386 als NF-Verstärker habe ich aufgrund des nötigen externen Beschaltungsaufwandes und der perversen Neigung einiger mir bekannter Exemplare, bei Spannungsnot oftmals NF-Generator zu spielen, Abstand genommen. Wer es sich zutraut, kann natürlich bei geringer Schaltungsmodifikation auch diesen verwenden.

Empfangsergebnisse

Mit den entsprechenden Spulen, guter Antenne und einer Erde wie oben erwähnt sind aus der kleinen Blechkiste erstaunliche Dinge vernehmbar. Das reicht vom VLF-Empfang im unteren kHz-Bereich, wo sich z.B. atmosphärische Entladungen als Knattern und Knistern bemerkbar machen, oder Zündfunken von vorüberfahrenden schlecht entstörten DDR-Mopeds hörbar werden, jede Lichtschalterbetätigung im Hause als Knack vernehmbar ist, über erstaunlich empfindlichen MW-Empfang auch tagsüber - z.B. der ungarische Sender Kossuth-Radio auf 540 kHz ist hier (im Erzgebirge) ständig zu hören - bis hin zu Amateurfunkstationen auf 20 m in SSB. Auch im 160-m-Amateurband ist in letzter Zeit (Januar 2011) wieder verstärkte Aktivität erkennbar. Alle Sender der KW-Rundfunkbänder sind klar und deutlich wahrnehmbar, auch bei entsprechender Reglereinstellung trennscharf genug, um alles ohne Sprach-Kauderwelsch gut mithören zu können.

Natürlich ist man mit dieser einfachen Schaltung nicht gegen Schwunderscheinungen gewappnet - vielleicht erweitert jemand mal die Schaltung um eine vernünftige Schwundregelung. Auch das Zeitnormal auf 77,5 kHz ist wunderschön lautstark zu hören - dort arbeitet man mit Trägertastung, und wenn man die Rückkopplung etwas aufdreht, hört man das Rückkopplungspfeifen als Zeitzeichen im Sekundentakt. Vielleicht spendiere ich der Kiste noch einen Spezialausgang dafür, um meinen PC oder die selbstgebaute Digitaluhr auf die amtliche Zeit synchronisieren zu können?

Fazit

Die Freude, die mir das kleine BEAST beim Verfolgen der merkwürdigsten Funkereignisse schon gemacht hat, wiegt den Einsatz der Freizeit beim Aufbau auf alle Fälle auf. Es ist einfach faszinierend, dass man mit einer Handvoll alter Schrottbauteile alle Welt empfangen kann.

Sogar meine kleine Enkelin, die offenbar auch schon vom HF-Bazillus befallen ist, lobt das Gerät aus ihrer Sicht wegen des „besseren Klanges als ihr Walkie-Talkie". Da bin ich wohl etwas in der Pflicht, ihr nach und nach ein paar Zusammenhänge zu erklären...

In der Tat sind mit dem Gerät fast alle Sender empfangbar, die ein Mittelklasse-Weltempfänger bringt. Einzig und allein die etwas kompliziertere Bedienung an den vielen Knöpfen ist wohl schuld, dass man heute industriell hergestellte Radios ausschließlich als Superhets mit Einknopfbedienung vorfindet. Aber für einen Bastler liegt gerade darin der Reiz der Sache, mit einfachsten Mitteln zufriedenstellenden Empfang zu erreichen. Zum Abschluss bleibt mir nur noch der Dank an Burkhard Kainka, der als federführender Entwickler der Retroradio-Serie eine Menge Anregungen zu diesem Projekt gab.

Quellenangaben:

[1] www.epemag3.com

[2] http://de.wikipedia.org/wiki/Hartley-Schaltung

[3] http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Roehrenradio2.html

[4] http://www.elektronik-labor.de/Labortagebuch/Tagebuch0111.html

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