Versuche mit AM

Versuche mit Amplitudenmodulation im 10m-Band

Natürlich lässt sich ein im Funkshop gekauftes Amateurfunkgerät auf die Modulationsart AM schalten. Wenn die Gegenstation das auch macht, kann man ausprobieren, wie das funktioniert und Vergleichstests mit andere Betriebsarten machen. Aber darum soll es hier nicht gehen.

AM-Betrieb war noch Ende der 1960er bis Ende der 1970er im 10m-Amateurband recht beliebt. Auf UKW hatte sich für den Sprechfunk vor allem FM und auf Kurzwelle bereits längst SSB etabliert. Viele für das 27-MHz-Band bestimmte Funkgeräte gerieten seinerzeit, insbesondere durch die Einführung des Jedermannfunks (heute CB-Funk genannt), in die Hände von Funkamateuren. Meistens genügte es, die Quarze zu ersetzen und das Gerät entsprechend abzugleichen. So konnte man solche Geräte für den Ortsverkehr, bei entsprechenden Ausbreitungsbedingungen aber auch für DX-Verbindungen benutzen. Das im Vergleich zum 27-MHz-Bereich wenig belegte 10m-Band bot lizenzierten Funkamateuren Chancen für sehr interessante Funkverbindungen. Man verwendete meistens 28,5 MHz als Anruf-Frequenz. Für den weiteren Funkbetrieb waren vor allem die Frequenzen 28,6 und 28,7 MHz beliebt. Dafür wurden Quarzpaare für die bei den allermeisten Geräten benutzte Empfänger-ZF von 455 kHz zu erschwinglichen Preisen angeboten. Für Newcomer, oft Schüler, Auszubildende oder Studenten, war das oft die erste Möglichkeit, mit einem eigenen Gerät praktische Funkbetriebs-Erfahrungen zu sammeln.

Seit meiner Lizenzierung im Jahre 1978 habe ich etliche CB-Funkgeräte für das 10m-Band umgerüstet und einige davon auch für FM modifiziert. Inzwischen ist es längst nicht mehr mit dem Bandplan konform, AM oder FM bei 28,5 MHz zu verwenden. So wird man hier dann wohl auch kaum eine Gegenstation finden. AM-Stationen findet man heute gelegentlich noch bei 29 MHz, meistens aus Übersee. Hierfür sind passende Quarze schwierig zu bekommen. In der Regel wird man sie für viel Geld anfertigen lassen müssen. Im Laufe der Jahre habe ich daher Konzepte erarbeitet, mit denen der Umbau ohne spezielle Quarze möglich ist. Dabei bin ich zu immer einfacheren, billigeren und flexibleren Lösungen gekommen. Doch dazu später mehr!

Bei Versuchen mit CB-Funkgeräten ist mir aufgefallen, dass alte Geräte, die nur für AM ausgelegt sind, in dieser Betriebsart meistens deutlich bessere Ergebnisse liefern. Zum einen liegt das daran, dass diese Geräte Empfänger-Bandbreiten um 6 kHz haben, während jene bei kombinierten AM/FM-Geräten meistens größer und bei AM/SSB-Geräten oft kleiner ist. So reicht bei reinen AM-Geräten das übertragene Audiospektrum bis etwa 3 kHz, was eine gute Sprachverständlichkeit bei zugleich gutem Störsignal-Abstand ermöglicht. Zum anderen arbeiten die alten AM-Geräte meistens mit einem Modulationstrafo. Um einen hohen Modulationsgrad zu erzielen, wird dabei in fast allen Geräten auch die Treiberstufe mitmoduliert. Bei vielen Geräten führt dieses Konzept im Nebeneffekt zu einer leichten Trägersteuerung, wodurch die Sendeleistung bei Modulation mehr steigt, als es mit 50% für beide Seitenbänder bei AM theoretisch der Fall wäre. Weil die Empfänger-AGC mit einer kleinen Verzögerung anspricht, hören sich Stationen mit Trägersteuerung lauter an.

Parallel dazu habe ich immer auch eigene Versuchsschaltungen für Empfänger und Sender aufgebaut. Der Aufwand dafür ist in diesem Frequenzbereich überhaupt nicht groß. Für den Empfänger benötigt man noch einen NF-Verstärker, um ihn mit einem Lautsprecher betreiben zu können. Für die Modulation bedarf es beim Sender ebenfalls eines NF-Verstärkers. Durch eine geeignete Umschaltung kann der selbe Verstärker für Sendung und Empfang benutzt werden. So wurde es auch bei den allermeisten 27-MHz-AM-Geräten gemacht. Der kleine Aufwand lädt geradezu ein, sich komplette 10m-AM-Funkgeräte selbst zu bauen. 

Mit einem ZF-Teil mit IC-Bestückung und selbstschwingender Mischstufe kann beim Empfänger der Aufwand sehr klein gehalten werden. Meine Erfahrungen zeigen, dass bei Verwendung eines Dual-Gate-MOSFETs im Empfängereingang auf eine HF-Vorstufe verzichtet werden kann: selbst in kaum "HF-verseuchten" Gegenden ist hier das von der Antenne gelieferte Rauschen meistens deutlich stärker, wie das Eigenrauschen des so aufgebauten Empfängers.

Ein Röhrensender regt besonders zum Experimentieren an. Mit einfachen, zweistufigen Anordnungen lassen sich HF-Leistungen erzielen, für die man bei Transistorsendern mindestens drei Stufen benötigt. Da die Schwingkreise durch die Röhren deutlich weniger bedämpft werden, kommt man mit deutlich weniger Filteraufwand am Senderausgang zu einem Ober- und Nebenwellenarmen Signal. Dennoch sollte man am Senderausgang mindestens ein Pi-Filter einfügen.

Bei Röhrensendern mit Mehrgitter-Röhren (z.B. Pentoden) gibt es viele Möglichkeiten für die Modulation. Tetroden können grundsätzlich an der Anode, am Schirmgitter, am Steuergitter und an der Kathode moduliert werden. Pentoden mit getrennt herausgeführtem Bremsgitter-Anschluss lassen sich auch dort modulieren. Außerdem lassen sich alle Modulationsmöglichkeiten auch miteinander kombinieren. Das bei Transistorsendern häufige Mitmodulieren der Treiberstufe ist beim Röhrensender nicht nötig. In der historischen Funkliteratur findet man darüberhinaus viele Schaltungen, mit denen eine effiziente Trägersteuerung erreicht werden kann. Interessant sind auch Schaltungen, die sich durch Kombination mit Halbleiter-Bauelementen realisieren lassen. So ist zum Beispiel auch eine Kathoden-Strommodulation durchführbar. Es eröffnet sich hier ein breites Experimentierfeld!