Weihnachten 2015: Empfang von SAQ Grimeton

Letzte Änderumg am 26. Januar 2016  

Der Längstwellensender in Grimmeton in Schweden ist der einzige noch erhaltene Maschinensender [↥WP] der Welt. Die Hochfrequenz wird in desem Sender nicht elektronisch erzeugt, sondern durch einen entsprechend schnell rotierenden Generator. Die Anlage in Grimeton sendet auf der Frequnez 17,2 kHz unter dem Rufzeichen SAQ zwei mal im Jahr eine Grußbotschaft im Morsecode, einmal an Weihnachten und einmal im Sommer am Alexanderson-Day.

Die Schaltung

Im Dezember 2015 habe ich den Plan gefaßt, den Sender zu empfangen. Dazu habe ich eine einfache Schaltung entworfen, die das Signal ins Audioband überträgt. Das Ausgangssignal geht dann an eine Aktivbox und den Mikrofoneingang des Laptops, um es aufzunehmen.

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Schaltplan

Der Eingangsverstärker ist um die beiden JFET BF245B aufgebaut. Er ist im wesentlichen ein ↥Entwurf von Wolfgang Buescher (DL4YHF), den ich entsprechend den Vorräten meiner Bastelkiste angepaßt habe. Die Hauptaufgabe des Eingangsverstärkers besteht darin, einen hochohmigen Eingang zur Verfügung zu stellen. Das hätte der JFET-OP TL074 zwar auch gekonnt, aber die Beschaltung des ersten Filters ist deutlich niederohmiger. Ohne die Eingangsverstärker kommt praktisch nur Eigenrauschen aus der Schaltung heraus, unabhängig davon, ob eine Antenne angeschlossen ist oder nicht.

Auf die Eingangsstufe folgt der einstellbare Bandpaßfilter um OP1. Der Widerstand vom Eingang nach Masse, der mit dem Poti „Filter“ regelbar ist, beeinflußt dabei nur die Mittenfrequenz des Filters, nicht aber dessen Bandbreite von etwa 1 kHz. Die Mittenfrequenz ist mit dem Poti im Bereich von 8,0 kHz bis 24,7 kHz regelbar. Im Anschluß wird das Signal um den Faktor 1 bis 100 (0 bis 40 dB) durch OP2 verstärkt.

OP3 bildet zusammen mit zwei Analogschaltern aus dem CMOS-IC 4066 den Mixer, mit dem die Frequenzumsetzung erfolgt. Dabei wird das Signal von OP3 invertiert, und mit den Schaltern kann zwischen dem originalen und dem invertierten Signal umgeschaltet werden, also eine multiplikation mit eins oder minus eins durchgeführt werden. Die Mischfrequenz, mit der das Umschalten stattfindet, wird vom Schwebungssummer (oder beat-frequency oscillator, BFO) erzeugt. Die Frequenz des BFO kann im Bereich von etwa 13 kHz bis 18 kHz eingestellt werden. Da die Frequenz des BFO nicht nur von den Bauteilwerden, sondern auch von der Betriebsspannung von den Schaltschwellen der verwendeten Gatter abhängt, ist der Wert nicht völlig stabil.

Das vom Mixer kommende Signal enthält das frequenztransformierte Nutzsignal im Audiobereich und weitere Oberwellen im höheren kHz-Bereich. Um die Oberwellen und unnötiges Rauschen loszuwerden, wird das Signal daher noch einemal durch den Tiefpaß um OP 4 gefiltert. Es handelt sich hier um einen Chebyscheff-Filter mit einer Grenzfrequenz von 900 Hz, einer Welligkeit von 1 dB und einem Maximum bei etwa 500 Hz.

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Aufbau

Der Empfang

Die ersten Tests der Schaltung waren eher ernüchternd. Es war Brummen und Rauschen zu hören, aber schon der Empfang der Zeilenfrequenz eines Röhrenfernsehers (15,625 kHz) war nur bis maximal zwei Meter möglich. Um dem elektromagnetischen Rauschteppich der häuslichen Umgebung zu entkommen, bin ich am Heiligabendmorgen etwas aus der Stadt heraus gefahren und habe einen freien Platz etwa 1 km entfernt von der Bebauung gefunden. Als Antenne habe ich 14 m Draht zwischen zwei Bäumen gespannt. Zum Mithören hatte ich eine batteriebetriebene Aktivbox angeschlossen und parallel dazu den Laptop mit ↥fldigi, um das Audiospektrum zu sehen (und—zugegeben—den Morsecode mitlesen zu können).

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Empfangsstation

Die Sendung sollte um 08:00 UTC (09:00 MEZ) beginnen. Etwa zehn Minuten vorher war ich empfangsbereit. Die Potis für die Frequenz des Filters und des BFO waren ungefähr auf sinnvolle Werte eingestellt. Und tatsächlich war, wenn auch recht leise und eigentlich schon außerhalb des Ausgangstiefpaß, Grimeton zu hören—der erste Kontakt!

erster Kontakt

Durch nachjustieren des BFO wurde das Signal auf etwas unter 500 Hz eingestellt. Wie gesagt, der BFO ist nicht besonders stabil, und so ist die Frequenz während der Übertragung von 420 Hz auf 330 Hz gesunken. Hier ist der Beginn der Nachricht:

CQ CQ CQ DE SAQ SAQ SAQ = THIS IS GRIMETON RADIO

Beginn der Nachricht

Das kräftige Rauschen, das am Anfang von „Grimeton“ zu hören ist, kommt daher, daß ich den Mauszeiger auf dem Laptop bewegt habe. Die Nachricht selbst hat knapp 7 Minuten gedauert. Die automatische Decodierung mit fldigi war recht brauchbar, wenn auch nicht ganz fehlerfrei. Später habe ich zu Hause noch einmal die ganze Nachricht abgehört und dann „von Hand“ decodiert.

In meiner großen Freude über den gelungenen Empfang hatte ich ganz vergessen, die Aufnahme abzuschalten. Und so habe ich, gut eine Minute nach der Übertragung aus Grimeton, auf 18,1 kHz noch eine digitale Übertragung aufgenommen, die von einer russischen Station stammen müßte [↥WP].

VLF auf 18,1 kHz

QSL

Mein Empfangsbericht ist nach einigen Wochen mit einer schönen QSL-Karte bestätigt worden.

QSL-web.jpg
QSL-Karte

Quellen

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