QRP CW-Transceiver 'SST' für verschiedene Bänder

Ausgehend von dem damals sehr populären 'Norcal-40A' hat man in 1997 versucht, die Anzahl der Bauteile auf ein Minimum zu reduzieren. Wayne Burdick schrieb hierzu:

... The SST is a VERY small radio, something of a novelty. My primary reason for designing it was to try a number of circuit simplification ideas, but also to provide a radio that would fit in a small day-pack as part of an ultra-lightweight station. With only 60% as many parts as a 40A it has some unavoidable compromises.

Begleitet von langen Diskussionen über die QRP-L Mail-Liste des 'Internet QRP Club', stellte Wayne Burdick (N6KR) dann den 'Simple Superhet Transceiver' vor. Vertrieben wurde der Bausatz von 'Wilderness Radio'.

Eine detaillierte Schaltungsbeschreibung des Entwicklers findet sich im 'QRPp-Journal Spring 1997' des NorCal QRP Club. Weiterhin gibt es auf der Seite von 'AL7FS' eine über 100 Seiten lange Zusammenstellung 'SST QRP Transceiver Mods and Information from QRP-L. 1997 to 2004', die man herunter laden kann.
Im 'SST CW Transceiver - Assembly And Operating Manual' schreibt Wayne Burdick hierzu:

The SST -- or Simple Superhet Transceiver -- is a compact, high-performance CW rig that covers a portion of 40, 30, or 20 meters. The SST simplicity makes it one of the easiest-to-build QRP transceiver kits available, yet it provides excellent receiver performance and about 2 watts of output power on transmit. The SST also has several features that will appeal to outdoor operating enthusiasts ...

Die verwendeten Bauteile konnten gegenüber dem 'Norcal-40A' um ca. 40% reduziert werden.

Der SST enthält prinzipiell die gleichen Funktionsgruppen wie der 'NorCal-40A'. Da der SST jedoch konsequent auf eine minimierte Anzahl der Bauteile hin entwickelt wurde, unterscheidet er sich in einigen Schaltungsdetails sehr stark.

Wie schon der 'NorCal-40A' hat er 'SST' ein ZF-Quarz Filter, aber keinen ZF Verstärker. Es wird hier die Mischerverstärkung ausgenutzt. Die AGC arbeitet über eine Reduzierung der internen Versorgungsspannung des NE602 Produktdetektors und ist über eine LED realisiert. Die gleiche Lösung findet sich z.B. im 30m QRP CW-Transceiver 'Toucan' von F6BQU.

Der Sender hat einen eigenen Mischer und Quarzoszillator. Hierdurch kann das eigene Signal während des Sendens gedämpft mitgehört werden. Die Puffer und Treiber Stufe besteht aus einem integrierten Video-Operationsverstärker 'LT1252'.

In der QRP-L Mailliste schreibt Wayne Burdick am 19.11.1997:

... The SST has passed its field-test, and will now become a permanent part of the Wilderness Radio product line. I'll be making a number of minor adjustments to the PC board, enclosure, and circuitry, based largely on comments sent to me by INET and NorCal QRP club members. Thanks again for your help!

... The revised SST will be available after Jan 1, 1998, and the price is $85. As before, it will be offered for 40, 40/novice, 30, and 20 meters.

Selbstbau eines QRP CW-Transceivers 'SST' für verschiedene Bänder

sst

Quelle: DL2KI

Technische Daten (gemessen):

Frequenzabstimmung stufenlos (VariCap)
Modes CW
RX-Typ Einfachsuper, 3-pol. Quarzfilter
Spannungsversorgung 10V bis 16V DC
  20m 30m 40m
Frequenzbereich ca. 14.042 kHz
bis 14.047 kHz
ca. 10.115 kHz
bis 10.120,5 kHz
ca. 7.030 kHz
bis 7.036 kHz
ZF, 3-pol. Quarzfilter 3.932 MHz 4.194 MHz 4.000 MHz
TX Leistung @ 13.8V ca. 0.0 W bis 1.7 W ca. 0.0 W bis 2.3 W
ca. 0.0 W bis 1.9 W
RX Stomaufnahme ca. 24 mA ca. 21 mA ca. 20 mA
TX Stomaufnahme ca. 275 mA ca. 295 mA ca. 263 mA

Bauteilbeschaffung

Die Beschaffung spezieller Bauteile für alte analoge QRP-Geräte wird nicht einfacher. Man sollte sich daher frühzeitig mit entsprechenden Bauteilen eindecken.

MV209, MVAM108 VariCap-Dioden waren im Bestand vorhanden, da diese in QRP-Bausätzen oft verwendet werden. Die MPN3700 Pin-Diode gibt es z.B. bei 'Kits-and-Parts' in USA und den LT1252 CN8-ND Video Verstärker bei Box73.

Die erforderlichen Quarzsätze für 30m- und 20m-Version sind gängig. Die Quarze müssen dann selektiert werden. Der VXO-Quarz der 40m-Version ist nicht überall zu bekommen zu beschaffen. Ähnliches gilt z.B. für 12 µH Festinduktivitäten.

Bei dem PA-Transistor 2N3553 wäre es gut, Originale von Motorola zu bekommen. Ansonsten variiert die Leistungsausbeute je nach Lieferant / Hersteller stark.

Aufbau / Projektstand:

  30m 20m 40m
Platinenentwurf
Herstellung der Platine
Beschaffung der Bauteile
Bestückung und Test
Abgleich
Einbau in Gehäuse
Beschriftung

Die drei Versionen des 'SST' sind nun fertiggestellt. Bei der 30m Version wurde nochmals der VXO-Bereich geändert, um die QRP-Frequenz 10.116 MHz mit zu erreichen.

Die Frequenzskalen werden auf die Frontplatte aufgedruckt. Nach dem lackieren werden die Transceiver zunächst in die Gehäuse eingebaut und dann neu abgeglichen. Für die VXO's wird jeweils eine eigene provisorische Frequenzskala erstellt, die dann mit einer Grafik-Software auf die Frontplattenvorlage übernommen wird.

Juni 2015

Inzwischen ist das erste Rohgehäuse fertiggestellt. Die beiden anderen Gehäuse werden dann entsprechend aufgebaut. Durch geringfügiges Zurückversetzen des Anschlusssteckers für die Kopfhörerbuchse konnten noch 10 mm Gehäusetiefe eingespart werden, so dass sich eine Gehäuseabmessung von 110mm x 90 mm x 40mm ergibt.

Juni 2015

Die 20m-Version und die 40m-Version des SST sind nun auch fertiggestellt.

Am Ziehbereich des VXO der 20m-Version würde ich gerne noch etwas verbessern. Die etwas geringere Ausgangsleistung beider Versionen ist auf einen PA-Transistor eines anderen Herstellers zurück zu führen, wie es der probeweise Einbau des Typs aus der 30m Version ergab.

Da es aber keinen Unterschied macht, ob der Transceiver 1,7W oder 2,4 W Leistung abgibt, wurde der vorher verwendete Transistor wieder eingebaut.

Die rote LED, die auf der Platine der 20m-Version zu sehen ist, ist Bestandteil der AGC-Schaltung. Die LED wird später bei allen Versionen eingebaut.

Im nächsten Schritt wird nun das Gehäuse entworfen und aus Leiterplattenmaterial hergestellt.

Mai 2015

Nachdem zeitweise andere Dinge wichtiger waren, wurde nun die erste Platine des SST in der 30m-Version fertiggestellt.

sst

Vorne die Induktivität für die Einstellung der unteren VXO-Frequenz. Durch Veränderung des Abstandes der beiden SMCC-Induktivitäten kann man die Gesamtinduktivität beeinflussen.

Nach der Bestückung folgt eine Reinigung und Sichtkontrolle der Lötstellen. Die IC's und der PA-Transistor werden zunächst nicht eingebaut. Anschließend erfolgte eine Kontrolle der Versorgungsspannungen an den IC-Sockeln.

Nach dem Einsetzen der IC's und des PA-Transistors wurden nun zunächst alle Gleichspannungen entsprechend der Tabelle im Handbuch geprüft und für OK befunden. Die gemessenen HF-Spannungen waren auch alle OK.

Der Einstellbereich des VXO ergab sich von 10.105 MHz bis 10.115 MHz, was etwas zu wenig ist. Bisherige Versuche, den Einstellbereich bis ca. 10.120 MHz zu vergrößern waren bisher noch nicht erfolgreich.

Beim Empfänger ist lediglich der Eingangskreis auf max. Rauschen abzustimmen. Der Sender gab zunächst eine zu geringe Leistung ab. Daher wurde zunächst ein anderer Endstufentransistor 2N3553 eines anderen Lieferanten, aus dem Bestand, eingebaut. Die Ausgangsleistung war danach zwar höher, aber noch nicht ausreichend.

Aufgrund bisheriger Erfahrung wurden dann die beiden Induktivitäten im Tiefpassfilter nachgemessen. Hier ergab sich ein Wert von ca. 0.95 µH bei den Angegebenen 14 Windungen. Es wurde daher eine Windung entfernt, und die 13 Windungen neu auf dem Ringkern verteilt. Das ergab dann die geforderte Induktivität von ca. 0.8 µH.



sst

Die Sendeausgangsleistung lag nun bei ca. 2.28 W bei 13.8V DC, was im erwarteten Bereich liegt. Die Leistungsdifferenz lag bei ca. 0.79 dBm. Immerhin ca. 17% zusätzliche Dämpfung. Durch Reduzierung der Treiberleistung wurde dann eine Ausgangsleistung von 2W eingestellt.

Es zeigt sich hier, dass man sich angewöhnen sollte, die Induktivitäten der Tiefpassfilter vorher nachzumessen. Zudem wird die Herkunft der PA-Transistoren immer wichtiger ist, da die Originale nicht mehr hergestellt werden. Hierauf sollte man beim Einkauf achten.

April 2015

Interessehalber habe ich dann einmal eine Simulation des Tiefpassfilters mit "RFSim99" durchgeführt. Hierbei ergab sich dann eine Leistungsdifferenz von ca. 0.74 dBm. Also recht nahe am vorher ermittelten Wert.

April 2015

Mit Spektrum Lab und einem Rauschgenerator wurde die Bandbreite des Quarzfilters dargestellt.

Mit dem ARGO QRSS-Viewer sieht das so aus.

April 2015

Zum weiteren Arbeiten an dem Transceiver wurde die Platine wieder auf dem Experimentierbord verkabelt. Es erfolgen nun noch Arbeiten am VXO, um den Abstimmbereich noch etwas zu erweitern.

sst

Im Empfänger war dann auch gerade noch ein OM aus Neubrandenburg zu hören:

April 2015

Der weitere Baufortschritt

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Dezember 2014

Der Anfang ist schon einmal gemacht.

Zunächst wurden wieder die IC-Sockel eingebaut, da dort einige Lötstellen auf der Bestückungsseite liegen, und man an diese später nicht mehr so gut heran kommt.

Da die Widerstände etwas zu groß sind, müssen sie leider stehend eingebaut werden. Hier muss man halt einige Kompromisse eingehen, oder den Beschaffungsaufwand für die Bauteile erhöhen. Die Filmkondensatoren stammen aus alten Ausschlachtplatinen und können hier wiederverwendet werden.

Dezember 2014

Die Platine für den SST ist doppelseitig ausgelegt.

sst
November 2014