UKW-Sender

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Rechtliche Hinweise

Der Betrieb von UKW-Sendern ist in Deutschland illegal. Sollte man erwischt werden drohen der Einzug des Sendegerätes und/oder Geldstrafen. Zwar ist die Gefahr, besonders in dünn besiedelten Gebieten, relativ gering - allerdings machen diese Gesetze durchaus Sinn. Derartige Selbstbauten erzeugen Oberwellen und können andere Frequenzen stören. Das kann nicht nur Nachbarn nerven, sondern sogar eine ernste Gefahr darstellen, z.B. in der Nähe von Flugplätzen. Man sollte den Sender also möglichst kurz und mit geringer Reichweite betreiben.

Beschreibung

Wer seine Lieblings-CD nicht nur im Wohnzimmer an der Hifi-Anlage, sondern auch in allen anderen Räumen der Wohnung hören möchte, für den bietet der Fachhandel spezielle Funk-Boxen. Leider sind aber die Preise für solche Systeme aber immer noch relativ hoch, und die Qualität läßt oft sehr zu wünschen übrig.

Eine kostengünstige Alternative bietet diese Schaltung, ein kleiner UKW-Sender, den man direkt an den CD-Player, die Hifi-Anlage oder auch an die Soundkarte des PCs anschließt. Als Empfänger dient ein gewöhnliches Radio mit UKW-Empfang.

Die Schaltung ist auch für ungeübte Bastler leicht aufzubauen, und bietet dennoch eine sehr gute Qualität. (Genaugenommen klingt der Sender sogar noch besser als jede andere Radiostation, denn dort wird der Audio-Frequenzbereich stets auf 15 kHz begrenzt. Dieser Sender liefert dagegen die gesamte Bandbreite bis 20 kHz.) Lediglich auf Stereo-Empfang muß verzichtet werden, denn die Schaltung sendet nur ein Monosignal. Die Reichweite beträgt (je nachdem wieviele Wände und Hindernisse dazwischen sind) bis zu einigen hundert Metern. Somit kann man also auch seine Nachbarn stets mit den neuesten Hits versorgen.

Selbstverständlich kann man die Schaltung auch auf einer Punkt oder Streifenrasterplatine bzw. einem Steckbrett aufbauen. Die geätzte Platine bietet jedoch die besten elektrischen Eigenschaften und macht den Aufbau am sichersten. Eine Anleitung zum herstellen von Platinen gibt es hier.

über C1, C2, C3, R1 und R2 wird die Eingangsspannung zunächst optimal geglättet und dabei auch leicht reduziert. Auf ein stabilisiertes Netzteil kann dadurch verzichtet werden.

Die beiden Audio-Eingänge ermöglichen den Anschluß von Stereo-Geräten, wobei die beiden Kanäle über R3 und R4 zu einem Monosignal zusammengemischt werden. R5 reduziert dabei den Signalpegel auf den benötigten Wert.

über C8 gelangt das Signal an T1, der mit R6, R7, R9 und R10 eine gewöhnliche Verstärkerstufe bildet. R8 und C9 erzeugen dabei die nötige Pre-Emphasis. Das ist eine genau genormte Höhen-Anhebung mit 6 dB pro Oktave, welche in jedem Radiosender so vorhanden ist. In vielen einfachen Sender-Schaltungen wird dennoch auf dieses Filter verzichtet, wodurch die Musik dann allerdings deutlich dumpfer klingt, denn das entsprechende Gegenstück, die sogenannte De-Emphasis ist in jedem Radio-Empfänger vorhanden. Dort werden die Höhen wieder mit 6 dB pro Oktave reduziert (und das natürlich auch dann, wenn sie nicht vorher angehoben wurden).

über C11 und R11 gelangt das so aufbereitete Signal nun an die Senderstufe, bestehend aus T2 und den umliegenden Bauteilen. Dabei handelt es sich um einen gewöhnlichen HF-Oszillator in Basis-Schaltung. Der Trimmer C14 bestimmt dabei die Sendefrequenz. Ungewöhnlich ist vielleicht die Abkopplung der Antenne über C13. Während in anderen vergleichbaren Schaltungen meist die Spule eine Anzapfung für die Antenne aufweist, wurde hier quasi der Kondensator angezapft, denn die Kapazität für den Schwingkreis wird hier von C13 und C14 gemeinsam gebildet.

C4, C5, C6 und C7 dienen der Unterdrückung von HF-Störungen auf der Versorgungsspannung. Durch die mehrfache Ausführung dieser Kondensatoren an verschiedenen Stellen der Platine, schwingt der Sender sehr sauber und ohne Brummstörungen auf der vorgesehenen Frequenz. C10 dient (zusammen mit R11) der zusätzlichen Unterdrückung von HF-Rückwirkungen auf T1.

Die positiven Eigenschaften des Senders wurden zusätzlich im Platinenlayout optimiert, durch die dichtgedrängte Anordnung aller Oszillator-Bauteile, und großflächigen Masseleitungen ringsum.

Zur Stromversorgung dient ein kleines unstabilisiertes Gleichspannungs-Steckernetzteil mit einer Ausgangsspannung von etwa 24 Volt. Der benötigte Strom ist mit maximal 30 mA sehr gering. Hier lohnt es sich auf jeden Fall, die Restposten-Angebote verschiedener Elektronik-Versandfirmen durchzublättern. Dort findet man solche Netzteile zum Teil schon für zwei Mark. Aufgrund des geringen Stromverbrauchs liegt die Versorgungsspannung mit einem 24-Volt-Netzteil etwa bei 30 Volt, was eine optimale Sendeleistung gewährleistet. Höher als 33 Volt sollte die Betriebsspannung jedoch nicht sein!

Um Namen zu nennen: Pollin hat sich auf Restposten spezialisiert und bietet immer eine große Auswahl an billigen Netzteilen an. Ein Netzteil mit den obigen Werten sollte schon ab 1-2€ zu bekommen sein.

Stückliste
Widerstände (alle 1/4 Watt / 5%)

R1, R2 = 100 Ohm
R3, R4, R6, R12 = 47 kOhm
R5 = 3,9 kOhm
R7 = 220 kOhm
R8 = 470 Ohm
R9, R11 = 4,7 kOhm
R10 = 6,8 kOhm
R13 = 22 kOhm
R14 = 220 Ohm
Kondensatoren

C1 = Elko 220 µF / 35 V / stehend
C2, C3 = Elko 470 µF / 25 V / stehend
C4, C5, C6, C7 = 1 nF
C8 = Elko 1 µF / 35 V / stehend
C9 = 10 nF / 5%
C10, C12, C13 = 220 pF
C11 = Elko 4,7 µF / 25 V / stehend
C14 = Trimmkondensator 2 - 35 pF
C15 = 4,7 pF
Halbleiter

T1, T2 = BC 547 C
Sonstiges

Platine 60 x 100 mm (natürlich nur bei der gedruckten Schaltung)
Kunststoffgehäuse (ein geerdetes Metallgehäuse ist möglicherweise sogar die bessere Wahl da es die Schaltung zusätzlich abschirmt)
Steckernetzgerät 24 V
Zwei Cinch-Buchsen
Stabantenne (Je nach Belieben können natürlich auch andere Buchsen/Stecker bzw. Antennen verwendet werden)
Isolierter Draht (ca. 12 cm) für L1

Aufbau

Die Spule L1 ist eine Luftspule, ohne Kern, die man selbst herstellen kann. Man benötigt dazu einen dünnen isolierten Draht (keine mehrdrähtige Litze), aus dem man genau 7 Windungen mit einem Durchmesser von etwa 4 mm wickelt. Ein 3,5mm-Bohrer kann hierfür sehr hilfreich sein. Nach dem Einlöten gibt man ein paar Tropfen Klebstoff auf die Spule, so daß die einzelnen Windungen durch eine dünne Klebstoff-Leiste verbunden sind. Die Spule kann sich dann später nicht mehr verbiegen, was Frequenzabweichungen zur Folge hätte.

Die Widerstände R12, R13 und R14 werden stehend eingelötet. Für die Drahtbrücke nimmt man am besten einen abgeschnittenen Widerstandsdraht.

Die fertige Schaltung kommt dann in ein kleines Kunststoffgehäuse. Als Audio-Eingang verwendet man am besten zwei Cinch-Buchsen. Die Leitungen des Steckernetzgeräts können direkt auf die Platine gelötet werden. (Polarität beachten!) Als Antenne verwendet man am besten eine gewöhnliche (zusammenschiebbare) Stabantenne (max. 1 Meter lang), die man an´s Gehäuse montiert und mit einer kurzen Leitung am Antennenanschluß anlötet. Zur Not tut´s aber auch eine simple Leitung (etwa 60cm lang), die man statt dessen als Antenne verwendet.

Der Masse-Anschluß neben dem Antennen-Ausgang auf der Platine, wird normalerweise nicht verwendet. (Man kann ihn aber versuchsweise mit dem Gehäuse des angeschlossenen CD-Players oder sonst wo verbinden, insbesondere dann, wenn wider Erwarten Probleme mit Brummstörungen auftreten.)
Justierung

Ist der Sender komplett fertig aufgebaut, so muß man eine geeignete Sendefrequenz finden und den Sender darauf einstellen. Hierfür nimmt man den Sender zunächst in Betrieb (mit angeschlossenem Audio-Gerät), und wartet fünf Minuten. (Zuvor kann es nämlich zu geringen Frequenzveränderungen durch die Erwärmung von T2 kommen). Mit einem Radio sucht man dann eine freie Stelle, möglichst nicht zu nahe an anderen Sendern. Diese Stelle sollte man sich möglichst millimetergenau auf der Frequenzskala merken. Nun wird der Trimmkondensator des Senders auf diese Frequenz eingestellt. Das ist allerdings sehr schwierig, weil jede kleinste Drehung am Trimmer gleich eine sehr viel größere Frequenzänderung zur Folge hat, und weil sich die Sendefrequenz auch jedes mal wieder geringfügig ändert, wenn man vom Trimmer weggeht. Um die Frequenz optimal einzustellen, (so daß Störungen durch andere Sender ausgeschlossen sind), muß man die Justierung einige Male wiederholen und dabei immer wieder die momentane Sendefrequenz am Radio genau überprüfen.
Technische Daten

Betriebsspannungs-Bereich: 9 - 32 V
Stromaufnahme: ca. 20 mA (bei 30 V)
Sendeleistung: ca. 300 mW (bei 30 V)
Sendefrequenz: ca. 60 MHz - 150 MHz
Frequenzgang: 15 Hz - 20 kHz (+/- 0,5 dB)
Mögliche Änderungen

Die Lautstärke des Senders wird durch R5 bestimmt. Sein Wert wurde mit 3,9 kOhm so gewählt, daß die Lautstärke mit anderen Radiosendern identisch ist. Sollte dennoch eine weitere Anpassung nötig sein, so kann man die Lautstärke erhöhen, indem man einen größeren Wert wählt (z.B. 6,8 kOhm) bzw. verkleinern, indem man einen kleineren Wert einsetzt. Ersetzt man R5 durch ein kleines Trimmpoti (10 kOhm), so kann man die Lautstärke beliebig verändern. Allerdings möchte ich davor warnen, die Lautstärke zu hoch einzustellen, denn die meisten Radiogeräte reagieren darauf mit unschönen Verzerrungen und Zischen bei lauten Stellen.

Eine geringfügige Erhöhung der Sendeleistung läßt sich erreichen, indem man C13 auf 100 pF reduziert. Allerdings wird dadurch die Frequenzstabilität und der Störspannungsabstand ein wenig verschlechtert. Benötigt man den Sender dagegen nur über kurze Distanzen von wenigen Räumen, so kann man für C13 auch einen höheren Wert einsetzen (z.B. 470 pF oder 1 nF). Ganz geringfügige Brumm-Störungen, die eventuell vorhanden sein können, verschwinden dadurch nahezu vollständig. Die Sendeleistung, ist dann allerdings geringer.

[maoshe]

gibts dafür auch ein ätzlayout?

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jo

http://i37.tinypic.com/wv7b06.gif

[maoshe]

thx, auch ne beschriftung zum ätzlayout? wenn nicht, auch kp, dann guck ich halt länger - bis alles richtig sitzt

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http://i34.tinypic.com/2qlvdyb.gif

jetzt reichts aber langsam

[maoshe]

lol - danke, jetzt isses komplett^^

[The Saint!]

Nur mal so am Rande:

Einen Piratensender konnte man vor 15 Jahren innerhalb von 5 Minuten aufspüren.

z.Z. liegen die unter 1 Minute, wenn man dann noch in einer Hauptstadt wohnt, dann dauert es nciht lang bis auch die Polizei anreist.

Added after 5 minutes:

Achja,

wer sowas legal betreiben möchte, der sollte eine Funkamateur ausbildung machen, ist nichts großes.

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also in berlin taucht jemand innerhalb von 15 min vor deiner tür auf, wenn du das gerät für ca. 30 sekunden anhast.
die erfahrung hat ein freund von mir gemacht.

Piratensender, kann man sowas nicht wirklich nennen, denn dafür fehlt der brenner (verstärker) und filter und viles mehr

[The Saint!]

Ja aber da können trotzdem unter Umständen konstruktive Interferenzen auftauchen, aufgrund denen das ganze ein anderes Ausmaß annimmt.

15min bis sie auftauchen. Das heißt nicht, dass die "rote Markierung" bei 14 Minuten ist. Sondern bei 30sec.

Die restlichen 14.30 brauchen die Beamten zum Fahren.

Neben Wien gibt es so eine Ortungsstation, da sieht man die Maßten. Diese Orten mit dem Doppler effekt, damit das auch mal gesagt wird ^^

[niglo]

http://bwir.de/schaltungen/ukwsender