Diese Seite erlaubt einige Einblicke in gerade laufende Entwicklungen, alle Angaben sind jedoch ohne Gewähr!
Nochmal ein Rückblick auf das was bisher vorlag
Die kleine Platine links vom NanoVNA mit den beiden Schiebeschaltern, welche von der Rückseite bedient werden, erlaubt bzw. erleichtert das Kalibrieren des NanoVNA mit Open / Short und Load, die jetzt aussen an der seitlichen Platte statt des kurzen Koaxkabel zum KFZ-Relais angeschlossen werden. So ist der S11-Anschluss besser zugänglich.
Des weiteren befindet sich eine aktive Schaltung mit einem PNP- und einem N-Kanal JFET-Transistor auf der Platine, welche als sogenannte Lambdadiode zusammengeschaltet sind. (Schaltschema weiter unten) Lambdadioden sind u.a. bei Wikipedia beschrieben, man kann im Internet auch weitere Beiträge dazu finden, es lohnt sich dort mehr darüber nachzulesen. klick
Im Wikipedia-Beitrag lohnt sich ein weiterer Klick bei den Einzelnachweisen auf den Punkt 2. zur detaillierten Schaltungsbeschreibung.
Die Kennlinie dieser Lambdadiodenschaltung weist in einem gewissen Bereich einen negativen Gradienten auf (mit steigender Spannung nimmt der Strom ab), womit folglich negative Widerstände erzeugt werden können. Das bedeutet also statt Dämpfung eine Verstärkung. Schaltet man der Lambdadiode einen Schwingkreis in Reihe, so schwingt die Schaltung auf seiner Resonanzfrequenz wie ein Oszillator. Was so einfach klingt, ist in der Praxis aber nicht ganz trivial, denn der Transistor und der FET müssen "harmonieren" und der Schwingkreis muss eine hohe Impedanz und Güte aufweisen, um stabile, sinusförmige Schwingungen auf der Loop-Resonanzfrequenz zu erzeugen.
Die Idee ist nun, die Antenne als Schwingkreis geeignet an die Lambdadiode anzuschalten, um eine Schwingung auf der Resonanzfrequenz der Antenne zu erhalten. In meinem ersten Schaltungentwurf in 2022 war die Anschaltung der Antenne noch nicht so gut, weshalb der richtige Erfolg ausblieb. Dieses Signal hört man dann im RX als normalen Träger und bekommt somit eine Anzeige der momentanen Resonanzfrequenz der Loop-Antenne. Diesen Oszillator schaltet man über WLAN zu und ab, anstelle des NanoVNA. Was gerade benutzt wird, bestimmt die Stellung des Schiebeschalters (S3 im Schaltbild weiter unten). Die hohe Güte der Loop-Antenne ist erneut von grossem Vorteil !
Damit ist der Abstimmvorgang auf eine bestimmte Betriebsfrequenz relativ einfach durchzuführen: RX auf die gewünschte Betriebsfrequenz minus einer konstanten Ablage (war anfangs ca.25kHz) einstellen und mittels Schrittmotor-Befehlen "enger" oder "weiter" die Loopantenne abstimmen bis der Träger hörbar wird (quasi einpfeifen). Oszilator abschalten, FERTIG.
Die Aufnahme zeigt ein Beispiel für das Oszillatorsignal, welches von der Antenne auch abgestrahlt wird und mit einer aktiven Antenne am Spektrumanalyzer aufgenommen wird. Bei der Weiterentwicklung wird nun versucht, diese ansich eher lästige Ablage zu verkleinern.
Nach Weiterentwicklung der Ankopplung via Koaxialkabel an die Gammamatch-Einspeisung kommt ein Signal mit S9+ beim Empfänger an, obwohl der Empfänger durch das Antennenrelais eigentlich abgekoppelt ist. Man erkennt das auch am fehlenden QRM/Grundrauschen.
vorher: 
und aktuell fast ein sauberer Sinus:
Im Oszillogramm links (damals gemessen an den Kontakten des Antennenrelais) war zuerst die 5.Oberwelle (6 mal Fo) aufgefallen mit gut -20dB Abstand. Jetzt ist das Signal (rechtes Bild, gemessen mit einer Koppelschleife) ok. Denn selbst die kleine Kapazität des Oszi-Tastkopfs am Relaiskontakt angeklemmt, hatte bereits merklich zum Frequenzversatz beigetragen. Das blau im linken Schaltbild markierte Koaxialkabel zwischen Relais (S2 im Schaltbild) und Oszillator war etwa 2,5m lang, die erwähnte Überlänge, somit ergab sich eine Viertelwellenleitung für diese Frequenz. Das hat sich nunmehr erledigt.
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wird jetzt ersetzt durch
Das reizte natürlich, hier weitere Untersuchungen anzusetzen und ggf. interessante und verwertbare Zusammenhänge herauszufinden.
Bisher wurde diese gewisse Überlänge des RG174A/U-Kabels benötigt, damit sich die hohe Schwingneigung des Lambdadioden-Oszillators auf der Resonanzfrequenz der Loopantenne ausprägt.
Um Missverständnissen vorzubeugen, die Rede ist hier von dem Koaxkabel zwischen der hier abgebildeten Platine und dem Antennenrelais. (den Hinweis im Bild oben beachten) (nicht gemeint ist die Antennen-Zuleitung zwischen Transceiver und Loopantenne!).
Der Lambdadioden-Oszillator hatte am oberen Bandende ca.27,5kHz tiefer, als die mit dem VSWR-Minimum gemessene tatsächliche Resonanzfrequenz der Loopantenne war, geschwungen. Am unteren Bandende beträgt der Versatz nur 17,5kHz. Dies rührt von den zwar schon kleinen, aber dennoch vorhandenen Schaltungskapazitäten her.
Beispiel: Träger auf 3760kHz zeigt eine Resonanz bei 3787,5kHz an / Beispiel: Träger auf 3496kHz zeigt eine Resonanz bei 3513,5kHz an / Ehrlich gesagt, im praktischen Funkbetrieb taugt das nicht so recht, oder ?
Ganz andere Verhältnisse ergaben sich auf dem 40m-Band. Es ergaben sich keine irgendwie brauchbaren Signale. Daher wurde in 2021 entschieden, den Fall vorerst nicht weiter zu verfolgen. Das Kapitel wurde vorläufig abgeschlossen. Auch über diesen letztlichen Mißerfolg hat es sich doch gelohnt, zu berichten.
Nach längerer Pause in der Datei-Ablage, versuche ich nochmals neues Leben in diese Anwendung zu bringen
Bei ebay wird ein Mini 1zu9-Balun für Empfangs- und Mess-Aufgaben angeboten, der sich zum Einsatz im vorliegenden Frequentbereich eignen könnte.
Das Teil muss wie im Bild gezeigt, leicht modifiziert werden: 
An Stelle des bisherigen 1zu25-Transformators T1 kommt jetzt der ebay-Balun 1:9 mit dem 50 Ohm-Eingang. Durch Auftrennen der Brücke wie abgebildet,
ist auch eine Masseschleife eliminiert, die eventuell unerwünschte Effekte haben kann. Der nachgeschaltete T1 hat jetzt 1:16, oder weniger.
Die gesamte Transformation geht jetzt hoch bis auf gut 7000 Ohm an der lambda-Diode. Die Koaxverbindung zum KFZ-Relais ist jetzt unkritisch in ihrer
Länge. Dafür muss jedoch ein abgleichbarer Abschlusswiderstand und die Kompensation der restlichen Blindwiderstände (hier induktiv) erfolgen.
Die kleine Leiterplatte zur Hoch-Transformation und Kompensation von Blindanteilen trägt den ebay-Balun und den T1 samt R/L/C zur Kompensation. Die Kompensation von induktiven Blinwiderständen auf 80m erfordert nur wenige pF, da sie auf der hochohmigen Seite stattfindet. Dieses Balun-Produkt mit einem winzigen Kern hat einen erheblichen Frequenzgang und die Angabe "1:9" trifft wohl nur im Bereich 4-5 MHz zu. Auf 80m messe ich ca. 1:10, auf 40m und 30m hingegen nur noch ca. 1:4,7 . Auch die Kompensation erfordert hier einen Trimmer mit 6-30pF. Mit einem NanoVNA am SMA-Eingang kann mit guten trimmbaren Präzisions-Bauteilen einwandfrei auf genau 50 Ohm reell abgeglichen werden. Der Widerstand R besteht aus einem 5kOhm Wendelpoti und 3,3kOhm in Reihe. Für jedes der 3 Bänder muss jedoch ein eigens dafür abgegelichenes Modul verwendet werden, weshalb sie steckbar sind.
Damit folgen jetzt weitere Tests auf den 3 Bändern 80 / 40 / 30m , hinsichtlich sicherem Anschwingen, sauberem Sinussignal und des möglichst geringen Frequenzversatzes, was die größte Herausforderung ist.
Eine extra Koppelschleife hilft bei allen diesen Tests: klick
...wird fortgesetzt...
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Stand: 21.04.2024