80m QRP-CW-Transceiver

Im Herbst 2023 gelangte ich durch einen hilfsbereiten OM an einen Artikel aus der Funkschau 18/1982. In dem Beitrag "QRP-CW-Transceiver" beschreibt Gerhard Haynold einen einfachen QRP-Transceiver für das 80m-Band, der sich auf einer Europakarte aufbauen lässt und eine Sendeleistung von ca. 1,5 W abgibt.

Nach dem Lesen des Beitrages stellte sich mir die Frage, ob es möglich sein würde den Transceiver nach so langer Zeit noch aufzubauen. Es wurde daher zunächst eine Stückliste erstellt und nach seriösen Bezugsquellen für Bauelemente recherchiert. Außen vor blieben zunächst die Spulen. Hier war vorgesehen, diese nach den Angaben in dem Artikel auf Spulenkörper zu wickeln, bzw. vorhandene, ältere 455 kHz-ZF-Filterspulen entsprechend umzuwickeln.

Den Artikel hatte ich auch an Jürgen, DC0DA, weiter gegeben, da ich davon ausging, das er vielleicht Interesse an dem Projekt haben könnten. Ich selbst habe in der Zwischenzeit den Schaltplan mit Bauteilbezeichnungen ergänzt, eine vorläufige Stückliste und ein vorläufiges Platinenlayout erstellt. Danach ruhte das Projekt hier, wegen anderweitiger Verpflichtungen.

In dieser Zeit meldete sich Jürgen und teilte mit, das er sich für das Projekt interessiert und einen Prototypen auf Lochrasterplatine aufbauen würde. Es entstand dann ein funktionsfähiger Prototyp unter Verwendung von aktuell erhältlichen Fertigspulen. Ich selbst konnte in der Zeit keinen Beitrag zu dem Projekt beisteuern.

Auf Grundlage der Arbeit von Jürgen (DC0DA) habe ich dann den Schaltplan, die Stücklisten und das Platinenlayout angepasst. Hierdurch wird ein Nachbau wesentlich erleichtert.

Es ist somit ein schönes Gemeinschaftsprojekt entstanden, das zeigt, dass man auch nach über 40 Jahren noch Bauvorschläge erfolgreich nachbauen kann.

Aufbau eines 80m QRP CW-Transceivers nach Gerhard Haynold

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Quelle: DL2KI

Technische Daten:

Frequenzbereich ca. 3.535 kHz bis 3.570 kHz
Frequenzabstimmung stufenlos (VFO)
Modes CW
RX-Typ Direktmischer


Spannungsversorgung 11 bis 15 V
TX Leistung ca. 2.1 W @12V / ca. 2.6W @13.8V, mit PA-Transistor '2N5109'
RX Stomaufnahme ca. 58 mA @12V / ca. 65 mA @13.8V
TX Stomaufnahme ca. 320 mA @12V / ca. 400mA @13.8V

Beschaffung der Bauelemente:

Spulen und Drehkondensator von "AK Modul-Bus"

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  Kurzwellenspulen
  KWSP

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  Mittelwellenspule
  MKWSP

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  HF-Spulenbausatz
  SP-BS1

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  Drehkondensator
  VCAP6

Aktive Bauelemente

Ein Teil der aktiven Bauelemente waren hier vorhanden. Ansonsten kann man die SO42P-Mischer, BF245A, BSV57B und BB409 in DL noch bekommen, wenn man sich etwas Mühe mit der Recherche nach seriösen Anbietern gibt.

Gehäuse

Für den Haynold-TRX wird ein Eigenbau-Gehäuse aus Leiterplattenmaterial angefertigt.

Begonnen wird mit der Festlegung der Gehäusegröße. Dementsprechend erfolgt der Zuschnitt des Leiterplattenmaterials. Für die Lage der Einbauteile wird dann eine Frontplattenfolie entworfen, die auch zum Anzeichnen der Positionen der Bohrungen auf der Frontplatte dient. Danach werden die Leiterplattenzuschnitte auf der Innenseite mit feiner Stahlwolle poliert und dünn mit Konakt70-Lack beschichtet. Das punktweise Verlöten der Zuschnitte erfolgt in einer eigens dafür angefertigten Lehre, die einen passgenauen und winkligen Zusammenbau ermöglicht.

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  Zuschnitte für Gehäuseunterteil

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  Zusammenbau in einer Lehre

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  Fertig gelötetes Gehäuseunterteil

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  Probemontage

Anschließend werden die Zuschnitte für den Deckel angefertigt und in gleicher Weise verlötet.

Die Bohrungen für die Deckelverschraubung werden in den Seitenteilen dünn vorgebohrt. Nach dem passgenauen Aufsetzen des Gehäusedeckels werden die Bohrungen dann in einem Arbeitsgang durch das Deckel-Seitenteil und die Seitenteile des Gehäuseunterteils gebohrt. Das garantiert die Passgenauigkeit der Bohrungen. Auf die Innenseite der Gehäuse-Seitenteile werden danach M3-Muttern für die Schrauben der Deckelbefestigung aufgelötet.

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  Zuschnitte für Gehäusedeckel

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  Fertig gelöteter Gehäusedeckel

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  Fertiges Rohgehäuse

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  Lackiert

Bei dem Gesamtgehäuse werden nun die Kanten leicht nachgeschliffen und abgerundet. Danach wird das Gehäuse für die Lackierung vorbereitet und dann lackiert.

Mai 2024

Der 'Haynold-TRX' im Funkbetrieb

In Anlehnung an das Bild mit dem "TRX40cw" sieht die Station, die nun für einige Tests verwendet wird, so aus.

  • 'Haynold' QRP-CW-Transceiver
  • Antennentuner nach DK6SX
  • 'JackYack' - Attiny85 CW-Keyer

April 2024

Sende/Empfangs-Betrieb

Der Ablauf des QSO-Betriebs mit diesem Transceiver entspricht der Beschreibung im Artikel:

Sind alle Baugruppen aufgebaut, getestet und justiert, kann das erste QSO beginnen.

Der Sende-Empfangsumschalter steht auf "Empfang", das RIT-Potentiometer in Mittelstellung. Die Gegenstation bringt man auf Schwebungsnull und dreht dann das RIT-Potentiometer nach links oder rechts, bis die Station wieder mit ca. 800 Hz zu hören ist.

Der Umschalter wird nun auf "Senden“ gestellt, und die Station ist sendebereit. Man liegt nun senderseitig genau auf der Frequenz der Gegenstation und kann empfangsseitig die Tonhöhe nach Belieben einstellen.

Bedingt durch das fehlende Seitenbandfilter hat der Direktmischer zwei Nachteile: Die Bandbreite ist doppelt so groß wie bei echten SSB-Empfängern. Ein schmales NF-CW-Filter würde hier Abhilfe bringen. Ferner ist es möglich, dass man zwei um 1.6 kHz voneinander entfernte Signale in gleicher Tonlage hört (800 Hz), wenn die Injektionsfrequenz genau dazwischen liegt. In diesem Fall muss das RIT-Potentiometer nach der anderen Seite hin gedreht werden. Das gewünschte Signal erscheint jetzt wieder mit 800 Hz, das Störsignal mit 2.4 kHz. Die unterschiedliche Tonlage ermöglicht es dem geübten Ohr, das gewünschte Signal gut herauszuhören.

Quelle: Funkschau 18/1982

April 2024

Optischer Vergleich der Leiterplatten

Man kann erkennen, dass bei dem Nachbau das ursprüngliche Erscheinungsbild der Platine doch ganz gut erhalten werden konnte.

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April 2024

Fertigstellung aller Baugruppen

Die Platine ist nun fertig aufgebaut. Empfänger und Sender funktionieren. Im Weiteren erfolgen nun der fertige Abgleich von Empfänger und Sender und die Messung verschiedener Werte.

Beim ersten Testen des Senders ist noch ein Layoutfehler aufgefallen. Der Unijunction-Transistor TR5 war falsch herum eingebaut. Dadurch funktionierte der Mithörton nicht. Das Platinenlayout wurde entsprechend korrigiert.

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Der PA-Transistor wurde in meinem Aufbau hier wieder gesockelt. Hierdurch kann man diesen einfach austauschen und auch andere Transistortypen ausprobieren, die z.T. auch höhere Sendeleistungen ermöglichen. Der Transistor sitzt fest in den Sockelstiften.

Vorhanden sind hier die Transistor-Typen 2N2219A, 2N3553, 2N3866 und 2N5109, die hierfür verwendet werden können.

April 2024

Erste Inbetriebnahme (ohne Treiber, PA)

Für die ersten Tests und weiteren Vorabgleich wurde die Platine provisorisch auf meinem Testboard verkabelt. Hier kann man auch die ersten Empfangsversuche durchführen.



Mit "Spectrum Lab" und einem Rauschgenerator wurden die Durchlasskurve der Baugruppen "Bandfilter - Mischer 2 - Tiefpass - NF-Verstärker" dargestellt.

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Erste Ergebnisse
Frequenzbereich ca. 3.5350 kHz bis 3.573 kHz
RIT ca. +- 1.2 kHz
Pfeifstellen bei ca. 3.546 kHz und 3.567 kHz
April 2024

Einige Bilder vom Baufortschritt.

Begonnen wurde mit dem Einbau der Leiterbahnbrücken, der 8V-Stromversorgung, den IC-Sockeln und den Platinensteckverbindern. Vorab kann man nun schon einmal die 8V- und 12V-Messpunkte kontrollieren und die Stromversorgung an den IC's.

Im weiteren Baufortschritt die Baugruppen "VFO", "RIT", Bandfilter", "Mischer 2", "Mithörton", "Tiefpass" und "NF-Verstärker" aufgebaut. Voreinstellungen und Messungen am Empfangszweig des Transceivers können dadurch bereits erfolgen. Auch ein Test des Empfängers an der Antenne sollte erfolgreich sein.

Die Baugruppen "Treiber" und "Endstufe" werden zum Schluss ergänzt.


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   Brücken, IC-Sockel, Platinenstecker, 12V/8V

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   VFO, Rit

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   Mischer 1, Mischer 2


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   Bandfilter, Mithörton

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   Tiefpass, NF-Verstärker

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   Treiber, Endstufe

April 2024

Anmerkungen zum Prototyp

  • Bei dem Prototyp wurden Fertigspulen verwendet, die bei "AK Modul-Bus" erhältlich sind. Der Foliendrehko ist ebenfalls dort erhältlich. Hierdurch wird ein Nachbau wesentlich erleichtert.

  • Der Abstimmbereich wurde zugunsten der Stabilität reduziert. Der VFO überstreicht nun ca. 535 bis 570 Hz und ist ausreichend stabil nach einer längeren Einlaufzeit. Hieraus ergibt sich ein nutzbarer Frequenzbereich von ca. 3.535 kHz bis 3.570 kHz.

  • Das Pi-Filter hat sich als unbrauchbar herausgestellt und wurde durch ein 2-stufiges LP-Filter ersetzt, das dem des DC0DA-Transceivers entspricht.

  • Der NF-Teil des Empfängers wurde als "wenig brauchbar" eingeschätzt und wurde modifiziert. Ein brauchbarer Höreindruck entsteht nur bei Verwendung eines hochohmigen Kopfhörers, wobei die Verwendung eines normalen 32 Ohm Ohrhörers aber auch möglich ist.

  • Der Mithörton war zu laut und ließ sich nur bedingt einstellen.

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Prototyp: Quelle, DC0DA


Leider war es nicht möglich einen Kontakt zu Dr. Gerhard Haynold oder zu jemanden herzustellen, der den QRP-Transceiver damals nachgebaut hat. Daher konnte leider auch kein Austausch zu der Schaltung oder dem TRX selbst erfolgen. Möglicherweise gab es damals bereits Schaltungsänderungen oder -anpassungen, die in den aktuellen Nachbau hätten einfließen können.

Im Artikel sind aber bereits Hinweise dazu enthalten, die auf dem vorgesehenen Lochraster-Feld umgesetzt werden können.

Diese Schaltung wurde mehrfach nachgebaut und funktioniert bei richtig dimensionierten Schwingkreisen und einwandfreien Bauteilen auf Anhieb. Trotzdem sollte sie nicht nur als Kochrezept verstanden werden, sondern anregen, evtl. Teile davon zu ändern bzw. zu ergänzen. Insbesondere der Nf-Teil könnte verbessert bzw. erweitert werden (z. B. zusätzliches aktives NF-CW-Filter, NF-Verstärker für Lautsprecherempfang). Auch ein Frequenzzahler konnte eingekoppelt werden. Auf der Platine ist noch Platz.

Quelle: Funkschau 18/1982

Februar 2024
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So sieht die Platine für den QRP-Transceiver nach Gerhard Haynold nun aus. Auch diese wurde durch Dirk (DH4YM) gefertigt.

Es handelt es sich um die erste Platinenversion. Falls sich beim Aufbau noch Fehler oder Verbesserungen ergeben, werden diese jeweils in einer neuen Version berücksichtigt.

März 2024

Vorbereitung

Begonnen wurde mit der Einarbeitung der von Jürgen, DC0DA, ermittelten Schaltungsänderungen in den Original-Schaltplan. Hierdurch musste dieser nicht komplett neu gezeichnet werden. Im Anschluss daran erfolgte die Anpassung und Vervollständigung der Stückliste. Auf dieser Grundlage wurde dann mit der Erstellung bzw. Anpassung des Platinenlayouts mit der Software "Sprint-Layout" begonnen.

Hierbei habe ich mich zunächst an der Originalvorlage orientiert. Bedingt dadurch, das einige Änderungen im NF-Teil erforderlich waren und ein wirksameres LP-Filter vorgesehen werden sollte, wurde das Layout dann aber mit der Automasse-Funktion von Sprint-Layout weiter bearbeitet. Hierdurch entfallen die fixen Masseflächen und die masseführenden Leiterbahnen, wodurch mehr freier Raum für das neue LP-Filter gewonnen wurde.

Da ich aber die Original-Optik der Bestückungsseite weitgehend erhalten wollte, erfolgten keine größeren Veränderungen an der grundsätzlichen Bauteilanordnung. Auch die Platinenabmessungen wurden so beibehalten, obwohl man ein kleineres Platinenformat hätte erreichen können. In diesem Sinne wurde so ein Kompromiss zwischen einem möglichst originalgetreuen Aufbau dieses historischen Transceivers und einigen kleineren Modernisierungen erreicht.

Parallel dazu erfolgt die Beschaffung der übrigen Bauelemente.

Februar 2024

Downloads

Schaltplan   haynold-trx_Schaltplan.pdf Stand: 09.05.2024
Platinen-Layout (pdf)   haynold-trx_Layout (pdf).pdf Stand: 09.05.2024
Stückliste   haynold-trx_Stückliste_mod.pdf Stand: 27.04.2024
Bestückungsplan   haynold-trx_Bestückungsplan.pdf Stand: 09.05.2024
Verdrahtungsskizze P1, S1b   haynold-trx_Verdrahtungsskizze P1, S1-B.pdf Stand: 09.05.2024

Schaltplan, Original   haynold-trx_Schaltplan_original.pdf Stand: 1982