VHF/UHF Transceiver wie der Icom IC-9700 und Mikrowellen-Transverter benötigen ein stabiles Referenzsignal von 10 MHz, sonst beginnen sie zu wandern, von einer Frequenz zur anderen. Das fällt bei 2m FM nicht ins Auge, doch in SSB ist es lästig, wenn man neben der QRG steht. Im Mikrowellengebiet entscheidet es über den Erfolg einer Verbindung. Denn der Fehler multipliziert sich mit der Frequenz. Wer im 2m Band 10 Hz "daneben" ist, steht im 10 GHz Band schon mit 720 Hz im Schilf. Wenn er dann noch durch diesen wandert, wird es unausstehlich.
Wer nicht unter einem Stein lebt, hat meist einen GPSDO, einen Empfänger, der sich die exakte Frequenz von einem GPS-Satelliten holt. Diese haben nämlich allesamt eine Atomuhr an Bord.
Manche leben zwar nicht unter einem Stein aber im Keller und haben keine Lust, extra für den GPSDO eine weitere Aussenantenne zu errichten, auch wenn dies keine grosse Sache ist. In diesem Fall hilft ein OCXO. Das ist ein Quarzoszillator mit einer Heizung. Die hält den Oszillator auf einer konstanten Temperatur und damit dessen Frequenz konstant.
Nicht nur Kellerbewohner entscheiden sich für diese Lösung, auch Prepper sind dem OCXO zugeneigt. Denn wenn Krieg und Chaos drohen, werden die GPS Satelliten gestört oder fallen aus, wie es in den gegenwärtigen Kriegsgebieten zu erleben ist. Wenn schon die Welt untergeht, dann mindestens auf der richtigen Frequenz.
Wie jeden anderen Elektroschrott kann man so einen OCXO für eine Hand voll Dollar aus dem Land des Lächelns kaufen. Ich habe mir so ein Teil für 15 $ beschafft, um zu schauen wie gut es ist:
Aber man kann auch einen gebrauchten professionellen OCXO kaufen. Der kostet etwa zwei bis dreimal soviel und man muss noch eine Schaltung drum herum bauen um ihn zu betreiben. Eine stabile 12V Versorgung und einen Spindeltrimmer für den Abgleich. Auch das habe ich getan. Natürlich auch aus China. Aber immerhin handelt es sich dabei um ein ehemaliges Schweizer Produkt. Denn in China wird nicht nur produziert, es wird auch rezykliert. Im nächsten Bild sieht man den OCXO von Oscilloquartz bereits auf einem Stück Leiterplatte mit der notwendigen Hilfsschaltung montiert:
Der 8663 ist ein Doppelofen, also ein Ofen in einem Ofen, und daher besonders stabil. Die Schaltung für seinen Betrieb sieht bei mir so aus:
Der LM2940-12 ist ein Low Dropout Regler, also ein Längsregler, der mit einem kleinen Spannungsabfall auskommt. Er verrichtet seinen Dienst auch mit 13V Eingangsspannung noch comme il faut.
Wichtig ist der Einsatz eines mehrgängigen Spindelpotentiometers von hoher Qualität. Also z.B. Contelec, Spectrol oder ähnlich. Die Widerstände sollten Metallschichttypen sein, die ein besseres Temperaturverhalten aufweisen als Kohleschichtwiderstände. Für die Elkos habe ich Tantalkondensatoren aus der Bastelkiste gefischt. Sie sind unten auf der Leiterplatte, damit sie wenig Wärme abbekommen.
OCXO's brauchen eine Anlaufzeit (ca. 5 - 10 Minuten), um auf die richtige Temperatur aufzuheizen. Erst dann sind die 10 MHz stabil und man kann den Transceiver einschalten, ohne dass dieser reklamiert.
Beide OCXO Platinen habe ich nach zwei Stunden Aufheizzeit genau abgeglichen. Auf ein Millihertz genau. Mehr gibt mein Frequenzzähler nicht her. Natürlich hängt dieser an einem GPSDO von Leo Bodnar, sonst wäre ein Abgleich der OCXO's ein schlechter Witz.
Der Abgleich des 15$ Teils war extrem mühsam, da das Spindelpotentiometer eine Hysterese hat, so eine Art Gummieffekt. Zudem ist mir bei dieser Gelegenheit aufgefallen, dass nicht nur der OCXO, sondern auch der Spannungsregler ihre gesamte Wärme an die Platine abgeben und damit die SMD-Elkos stark aufheizen (>55 Grad Celsius). Das dürfte deren Lebensdauer ziemlich verkürzen.
Nach einigen Stunden Ruhezeit habe ich die Oszillatoren wieder in Betrieb genommen und nach einer halben Stunde die Frequenz gemessen.
Hier das Resultat des 15 Dollar Oszillators:
Und hier das Resultat des alten Schweizers:
Beide Oszillatoren brauchen ca. 200mA Strom (13.8V). Der 15 Dollar Oszi ist für anspruchslose Gemüter bedingt brauchbar. Doch wer weiss, auf welcher QRG er beim nächsten Einschalten zu stehen kommen wird. Ich stelle ihn mal unter Beobachtung, bis er mir verleidet. Dann wandert er ins Recycling. Ein Dauerbetrieb ist jedoch nicht zu empfehlen. Den alten Schweizer kann man aber ruhig durchlaufen lassen. Wenn der Stromverbrauch nicht stört wohl auch Jahre lang, ohne sich gross darum zu kümmern.
Noch ein Trostpflaster für die vielen OM mit alten Funkgeräten ohne Referenzeingang. Ein TCXO ist ein Temperatur kontrollierter Quartz Oszillator. Die Temperaturabhängigkeit des Kristalls wird durch eine elektronische Schaltung kompensiert, in der die Temperaturkurve des Kristalls gespeichert ist. Der TCXO ist zwar nicht so gut wie ein OCXO, aber man kann einen solchen in den meisten älteren Funkgeräten als Option nachbestücken. Es lohnt sich!
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