80 meter vossenjacht ontvanger – PE7M

Maarten Bakker, PE7M.

Maarten gaat het project nieuw leven in blazen, mede dankzij de
mogelijkheden van onze nieuwe werkplaats. Zie info hier (maart 2009, de PA3FYG)

In dit artikel beschrijven wij de 80-meter vossenjachtontvanger zoals wij die hebben gebouwd op de VRZA radiokampweek 1999. Daar zijn, met veel enthousiasme, vijfentwintig van deze peildozen gebouwd waardoor we “ineens” 25 jagers meer hadden bij de 80m-jachten. Al bij de eerste jacht waren zelfs de “die hards” onder de jagers zeer te spreken over deze ontvanger. Die bleek zelfs enkele oudere 80m-peildozen te overtreffen in kwaliteit! De vraag om een publicatie kwam daarna al snel…

Het ontwerp

Er moest een bouwproject komen voor de kampweek en een 80m-peildoos lag voor de hand want 2m-dozen zijn er in overvloed. Altijd dezelfde mensen op 80… met altijd diezelfde oude peildoosjes; daar moest maar eens verandering in komen.

Je haalt jezelf echter wel weer wat op de hals. Het ontwerp moet aan een aantal elementaire eisen voldoen:

– te bouwen in één dag
– niet te duur
– en… goed werkend

Zelf iets ontwerpen is natuurlijk leuk maar dat kost enorm veel tijd en waarom zouden we het wiel opnieuw uitvinden? Ik haalde eerst eens de oude CQ-PA’s tevoorschijn om het ontwerp van Cees de Vries, PA0VRC, nog eens te bekijken. In zijn ontwerp is helaas een chip toegepast die niet meer in productie is en dus moeilijk verkrijgbaar is. Verder was dit ontwerp niet in één dag te bouwen en dat was 1 van de eisen. Zou mijn eigen 80m-peildoosje dat ik in mijn studietijd eens in elkaar prutste (met dank aan Cinus, PA0CWR) de oplossing bieden?

Dit ontwerp, uit CQDL 11/87, van de hand van Holger, DF2FQ, is goed reproduceerbaar maar voor de print, met veel draadbruggen er in, moest iets nieuws komen. Van Holger hebben we al eerder steengoede ontwerpen in CQ-PA geplaatst zoals de 70cm-transceiver in september 1999 en een 40W-eindtrap voor 70cm in CQ-PA november 2000. Er is een nieuwe print ontworpen met daarbij een duidelijke tekening van de componentenopstelling en de aansluitingen. Het was uiteindelijk nog een heel werk om alles voor elkaar te krijgen, vooral de constructie, maar daarover later meer. Samen met Arno, PE1RNY, heb ik 25 kastjes voorbewerkt, 25 printjes geboord, enz. Heel wat avonden zijn we daar met z’n tweeën mee bezig geweest. Bij de jachten op de Jutberg met de 25 nieuwe peildozen bleek dit geen verloren tijd te zijn geweest… iedereen had in één dag zijn toestel gereed en ging peilend weg van de “bouwplaats” bij de kantine. Sommigen vergaten zelfs hun gereedschap mee te nemen!

Het schema

Als we naar het schema kijken dan zien we dat het eigenlijk niet simpeler kan. Dit is een echte super. De eerste BF961 is zowel mengtrap als HF-versterker en die wordt gevolgd door een gewone BC547 als middenfrequentversterker. Tussen deze twee torren in wordt gefilterd met twee goedkope keramische filters. De ingang van de middenfrequentversterker is voorzien van een potmeter die het ingangssignaal regelbaar maakt. In een aparte RF-regeling aan de ingang van de ontvanger of een LF-volumeregelaar is niet voorzien… de potmeter op de MF-versterker maakt deze allebei overbodig. Dat geeft een knop minder te bedienen en te monteren!

De tweede BF961 in de rij is de productdetector. Aan deze detector is de BFO gekoppeld die is voorzien van hetzelfde keramische middenfrequentfilter als in de ontvanger wordt gebruikt, maar nu als resonator om de BFO-frequentie op te wekken. Aan het einde van de rit vinden we de alom bekende LM386 die vanwege zijn simpelheid en laag stroomverbruik in menige peildoos te vinden is.

Nog niet besproken is het sense-circuit. Dit is linksboven in het schema te vinden. Het sense-circuit zorgt er voor, met behulp van een klein uitschuif-antennetje, dat we weten welke kant we op moeten lopen.

De ferrietstaaf heeft een symmetrisch stralingsdiagram, zoals bij A. Met de sense antenne ingeschakeld krijgen we een diagram als B met een duidelijke voorkeursrichting, een voor/achterverhouding en daar hebben we bij het peilen veel gemak van.

Aangezien wij met dit artikel de doelstelling willen halen dat er zo veel mogelijk peildozen gemaakt worden, ga ik niet verder in op het schema, maar wel op de bouw van dit project. Voor nadere uitleg van de werking verwijs ik naar het originele artikel uit CQDL 11/87 of naar de toelichting van de redactie (elders in dit artikel).

Aan de slag

Gelukkig hoeft de ontvanger nu niet in één dag klaar te zijn zoals op de Jutberg, maar het is wel leuk als hij snel klaar is. Daarom is besloten om het hele pakket, inclusief het inbouwkastje, op te nemen in het assortiment van de VRZA Ledenservice. U krijgt dan de geboorde print, onderdelen, aansluitmateriaal, wikkeldraad, ferrietstaaf, sense-antenne en bevestigingsmateriaal als een kompleet pakket in huis.

Monteer alle onderdelen op de print en dit is belangrijk: voorzie de aansluitpunten van soldeerpennen. Dit komt later van pas omdat vaak na de bouw diverse draden verwisseld moeten worden. Zo kan de spoel van de ferrietstaaf verkeerd om zitten t.o.v. de sense-antennespoel en dan loopt u de verkeerde kant op. Dit is mij overkomen… zodat ik richting Dieren liep en de andere peilers richting Laag Soeren (dit voor de Jutters onder ons). Om u te helpen uw gebouwde peildoosje te checken op de goede werking, zodat iedereen naar de vos loopt en niet ervan af, gaan we binnenkort proefjachten organiseren. Er zal tijdens de komende Jutberg kampweek ook de mogelijkheid zijn om te testen en jagen.

zelfbouw80m2

Maak voordat u de ferrietstaaf gaat voorzien van de windingen met wikkeldraad (0,5mm Cu gelakt) eerst een dun stukje papier of karton om de staaf heen om daarop de spoel te wikkelen. Bij het afregelen kunt u dan het spoeltje nog verschuiven over de staaf voor een maximale gevoeligheid. Vindt u dit maximum niet dan zal er een winding bij of af moeten. Dit is erg afhankelijk van de lengte en het materiaal van de staaf. In een paar tests heb ik proefondervindelijk vastgesteld dat de genoemde 13 windingen meestal voldoen. Let op, dit kan veranderen als u de staaf gaat inbouwen! Daarover verderop meer. Voor de sense-antenne voldoen 2 of 3 windingen om de staaf; dat is niet kritisch.

Meer ervaring met wikkellen heeft u nodig om de oscillatorspoel te maken. Er moeten maar liefst 63 windingen van 0,2mm draad om een klein Amidon ringkerntje T37/2. Het wikkelen gaf tijdens de bouw op de Jutberg enige problemen en het bleek dat de dames (Héléne dus) daar handiger in zijn dan de mannen. Het draad lijkt ook net op naaigaren…

Ik kreeg een tip van Bert, PAoGVK, dat een kant en klaar (smoor)spoeltje van 15µH hier ook prima voldoet. Ik zal dit nog kritisch testen en als dit bevalt dan doen wij natuurlijk zo’n spoeltje in het bouwpakket. Dat is ook nog goedkoper want zo’n ringkern is nogal aan de prijs. Mocht u toch de ringkern nemen zorg er dan voor dat deze met een druppel montagekit vast op de print komt. Zorg ook dat u goed de windingen telt, 1 meer of minder en u zit ‘buiten de band’. Als alles gemonteerd is dan kunt u de print voorzien van alle aansluitdraden, de antennespoelen en de sense-antenne. Zorg dat u geen sluiting maakt en koppel een hoofdtelefoon aan. Liever geen speaker gebruiken. Als de batterij is aangesloten dan moet er direct al wat ruis en een paar fluittonen hoorbaar zijn. (Meestal veroorzaakt door de computer van de buurman.) U zal als alles goed is al wat telexstations kunnen horen want deze zijn ook overdag goed waarneembaar.

Inbouwen in een kastje

Als er geen fouten zijn gemaakt ligt alles nu werkend op tafel maar dat peilt zo lastig. We gaan de ontvanger nu nog inbouwen in een kastje, een metalen kastje! Het kastje dient niet alleen om de ontvanger handzaam te maken maar ook om het printje te beschermen tegen mechanisch geweld, regen en directe instraling van de “vos”. Het is de bedoeling dat het signaal alleen via de antenne binnenkomt en niet instraalt op de print. Vooral als u dicht bij de vos bent is dit belangrijk.

Wij gebruikten op de Jutberg een Toptin kastje van Barend, met de afmetingen 148x74x40mm. Hierin is voldoende ruimte voor de print, de batterij en de potmeters. Ook de sense-antenne zit binnen in het kastje vast en is geïsoleerd naar buiten gebracht. Het is het makkelijkste om de print te voorzien van 4 afstandsbusjes die aan 1 kant voorzien zijn van schroefdraad (M3). Dit zijn van die zeskantige busjes die ook veel in computerapparatuur te vinden zijn. Monteer deze busjes met het draadeinde door de print en zet ze met een moertje vast. Leg nu de print met afstandsbussen op het onderdeksel van de Toptin kast en soldeer met een grote bout de busjes aan de onderplaat.

Tip van de redactie: maak de afstandsbusjes eerst even goed schoon met een stukje staalwol of schuurpapier. Deze werkwijze heeft als voordeel dat u geen moeren aan de onderkant van het peildoosje krijgt. Moertjes op het onderdeksel houdt niet lekker vast tijdens het peilen en geeft akelige krassen op tafel. Tip: schuif de print zodanig naar beneden dat de batterij precies klem komt te zitten tussen de print en de kast. Monteer daarna de zijkanten van het kastje… maar vergeet niet er eerst gaatjes in te boren voor de oortelefoonplug en de doorvoer en de montage van de ferrietstaaf.

zelfbouw80m3

Het printje is nu vastgesoldeerd op het onderdeksel. Het duidelijk zichtbare zwarte afstandsbusje is van plastic en ziet u linksonder. Zie hiervoor de montage van de sense-antenne.

Montage van de ferrietstaaf

Dit is mischien nog wel het lastigste karwei van het hele project. Er zijn 2 manieren, een goede en een slechte.

Eerst de slechte manier: boor gaten aan weerzijden van de kast en steek de staaf door de kast heen. Het slechte aan deze manier van monteren is dat de gaten in de wand van het blikken kastje een gesloten winding om de ferrietstaaf vormen en dat ruïneert de Q van de spoelen. De ontvanger wordt hierdoor erg ongevoelig en is niet goed meer af te regelen.

Op de Jutberg kozen wij voor optie 2, de montage van de staaf bovenop het kastje in een plastic omhulsel en dat voldoet prima. Wij namen hiervoor een stukje plastig montagegoot uit de bouwmarkt. (Je-weet-wel, zo’n dun gootje waar je de speakerdraden in de huiskamer mee weg kan werken.) Met een paar stukjes schuim klemde de staaf mooi in het gootje en is er weer gemakkelijk uit te halen als dat nodig is. De uiteinden van de gootjes plakten wij af met brede isolatietape.

Er zijn natuurlijk veel manieren te bedenken om de ferrietstaaf te monteren maar houd bij metalen omhulsels altijd de kortgesloten (spoel)winding in de gaten. Velen monteren een stuk koperen waterleiding bovenop de kast maar zorg er dan wel voor dat u een sleuf in deze metalen pijp freest, over de gehele lengte, zodat de staaf niet kortgesloten kan worden. Dat frezen zal de meesten van ons ook niet gemakkelijk vallen… dat plastic gootje is een fraaie en gemakkelijk realiseerbare oplossing.

zelfbouw80m4

De 80m-peildoos van boven gezien. De ferrietantenne is duidelijk in het plastic gootje te zien evenals het kartonnen kokertje waarop de spoelen gewikkeld zijn. Het pijltje wijst naar de sense antenne die door een rubber tule geïsoleerd uit het kastje komt.

Als het goed is zit de print nu vast in het kastje en zijn de aansluitdraden van de spoelen gemonteerd. Dan rest ons nog de potmeters en de sense-antenne. In het originele Duitse ontwerp zijn de potmeters aan de print bevestigd. Hier ben ik niet zo’n voorstander van omdat je dan de print en potmeters mechanisch te veel belast. Leid de potmeters met korte aansluitdraden naar de printpennen en monteer ze naar eigen inzicht in de kast. Wij monteerden ze in het deksel van de Toptin-kast zodat we er nog een mooie schaal omheen konden tekenen. Houd wat ruimte over voor een derde potmeter voor fijnafstemming. (Zie modificaties en extra’s)

De sense-antenne moet zo diep mogelijk in de kast worden vastgemaakt en dient, via een rubber doorvoertule als isolatie, net boven uit het kastje steken. Om de antenne in het kastje te monteren, zonder dat deze de kast raakt, gebruikten wij eenzelfde afstandsbus als de metalen busjes voor de print, maar dan in een plastic uitvoering. Deze plastic afstandbusjes zijn bij de goed gesorteerde onderdelenhandel verkrijgbaar.

zelfbouw80m5

Verwijder het moertje op de print van de afstandsbus linksonder. Schroef over de nu vrijgekomen schroefdraad nog een metalen afstandsbus. Daar bovenop schroef je dan de plastic versie van het busje. De schroefdraad van deze plastic bus kan nu door het gaatje van het onderste deel van de sense-antenne en met het overgebleven moertje zetten we de sense-antenne tenslotte vast. Heel simpel maar perfect geïsoleerd en stevig. Nu moeten we alleen een stukje van de sense-antenne schoonkrabben zodat we er een draadje aan kunnen solderen waarmee de antenne met de print kan worden verbonden. Houd de draad naar de sense-antenne zo kort mogelijk; hij hoeft niet helemaal aan de onderzijde van de sense antenne gesoldeerd te worden. Geen coax gebruiken maar gewoon draad.

Over het algemeen zijn die uitschuifantennes zwaar verchroomd en een verchroomd oppervlak laat zich NIET solderen. Vijl het chroom goed weg zodat het kale messing van de antenne zichtbaar is. Nu kunnen we solderen… maar doe dit niet met de antenne aan het plastic afstandsbusje; dat smelt!

Testen en afregelen

De peildoos is nu bijna klaar en we krijgen als het goed is al wat geluid uit de hoofdtelefoon. De middenfrequent-trafootjes kunnen op het gehoor afgeregeld worden; dat is niet kritisch. Meestal is een halve slag ingedraaid de beste stand. De oscillator komt er meer op aan. Deze is met de trimmer die parallel over de oscillatorspoel staat af te regelen. Het bereik van de oscillator moet minimaal van 3,955 tot 4,255MHz lopen. Dat is met behulp van een oppiklusje op een kortegolfontvanger, scanner, counter o.i.d. te testen. Meestal is het bereik wat groter en afhankelijk van spreiding van de componenten en het type varicapdiodes. Let op dat u de spoel tijdens het meten niet raakt omdat de oscillator dan zal gaan verlopen. Nu zit de ontvanger in de band. En als laatste handeling draaien we nog even de ingangstrimmer (zit over de spoel van de ferrietantenne heen) op maximum voor een optimale ontvangst en klaar is Kees!

zelfbouw80m6

Nou ja, klaar? Om te testen of de sense-antenne werkt moet deze ongeveer 15 tot 20cm uitgeschoven worden (niet verder) en ingeschakeld met het schakelaartje “sense”. Er moet nu een duidelijk verschil in de voor/achter-verhouding te bemerken zijn.

Vraag vervolgens aan een bekend lokaal station om een testsignaal in de lucht te zetten. Een paar watt is voldoende want het peildoosje is erg gevoelig. Kijk of de sense-antenne de goede richting aangeeft en zo niet… dan moeten de twee aansluitdraden van de sense-spoel op de print omgewisseld worden. De voor/achter-verhouding met sense zal ongeveer 1:10 moeten zijn. Is de sense-antenne te kort dan krijgen we een slechte voor/achter-verhouding doordat de ferrietantenne dan overheersend is op de rondstralende karakteristiek van de sense-antenne. Is de sense-antenne te lang dan gaat de rondstralende sense-karakteristiek overheersen op de richtkarakteristiek van de ferrietstaaf.

Tijdens de testjachten zullen we deze theorie nog nader toelichten en ook hoe er op verschillende manieren te peilen is. De ferrietstaaf heeft namelijk ook nog een heel mooi minimum op de lengte-as. Daar is ook prima gebruik van te maken want we hoeven niet altijd op het maximum van het signaal te peilen. Het minimum is veel scherper dan het maximum. Een ervaren jager peilt eerst op het maximum, met de sense ingeschakeld, om globaal de richting van de vos vast te stellen. Zijn we dichter bij de vos dan wordt precisie gevraagd en loont het om over te gaan op een minimum-peiling.

Modificaties en extra’s

Al direct na de eerste testjacht kwamen er jagers naar mij toe die zeiden: “Hij is wel erg gevoelig en dicht bij de vos wordt het moeilijk.” Te veel signaal resulteert in een verzadiging waardoor er geen peilkarakteristiek meer over is. Een aardige modificatie hiervoor is: gewoon de BFO uitschakelen. Dat blijkt prima te werken maar de ontvanger wordt daarvan natuurlijk wat ongevoelig. Iedereen maakte er meteen een schakelaar bij in de voedingsleiding naar de BFO. Til de 4k7 weerstand in de voedingsleiding naar de BFO op, maak de weerstand aan één kant los en zet hier een schakelaar tussen.

Fijnafstemming: plaats een extra potmeter van ongeveer 5 kilo-ohm in de leiding naar de afstempotmeter. Deze modificatie is leuk als je ’s avonds in bed met een koptelefoon de 80-meter qso’s wilt volgen. Dit kwam op de Jutberg veel voor maar dit nachtelijk geluister werd mij niet in dank afgenomen door de diverse XYL’s van de bouwers.

Van PA0JCS, een fanatiek Jutberg peiler, kreeg ik later nog een tip. Plaats een germanium diode over de ingang van de detector. Hierdoor verkrijgen we met uitgeschakelde BFO een wat betere AM-detectie. Wie weet er nog een goede modificatie?

zelfbouw80m7

Tenslotte

Kijk met bouwen goed uit dat er geen tinklodders tussen de printbanen komen. Tijdens de bouw op de Jutberg heb ik ontdekt dat dit een veel voorkomend probleem is. Als de print klaar is pak dan de loep er bij en kijk eens een paar minuten goed naar de print voordat de spanning er op gaat. Veel succes met de bouw en hopelijk tot ziens op een van de komende 80-m (proef)jachten.

73, Maarten Bakker, PE7M

Bron: CQDL 11/87, Holger Eckardt, DF2FQ

Met dank aan:

PE1RNY, steun en actieve hulp
PA0GVK, oscillatorspoel-modificatie
PA0JCS, modificatie AM-detectie
25 proefkonijnen en bouwers op de Jutberg 1999

Peildoos

Om alle VRZA leden in de feestvreugde te laten delen zal er een bouwproject worden opgestart. Zij die nog niet in het bezit zijn van een 80m-vossenjachtontvanger stellen we in staat er zelf eentje te bouwen. Van deze vossenjachtontvanger zijn er tijdens de radiokampweek ruim 25 gebouwd. De nieuwkomers kunnen zich met het bouwen van deze peilontvanger aansluiten bij het legioen van de 80m-peilers die in de afgelopen jaren al heel wat jachten met succes hebben uitgelopen met deze ontvanger.

Het bouwproject werd tijdens de radiokampweek gerealiseerd onder leiding van Maarten, PE7M, en met de opgedane ervaring heeft hij een compleet bouwpakket samengesteld voor deze peildoos. Hij heeft er 125 verkocht, deze serie is echter uitverkocht.

Maarten gaat het project nieuw leven in blazen. Zie info bovenaan deze pagina.
(maart 2009, de PA3FYG)

Om zoveel mogelijk 80m-peildozen in het land beschikbaar te krijgen roepen we iedereen op, ook de mensen die nog nooit eerder een peilontvanger hebben gebouwd, om deze ontvanger te bouwen.

Bijlagen:

Schema (groot afgebeeld)
Print
Onderdelenlijst
Componentenlijst
Een technische toelichting
De complete bouwbeschrijving

Reacties zijn gesloten.