Stampfl Wave Star Preselektor

Aus der Elektronik- Werkstatt von Heinz Stampfl (HB9KOC) kommt wieder mal ein interessantes Gerät. Ein universell einsetzbarer Preselektor Namens "Wave Star". Dieser Preselektor ist ein Gemeinschaftsprojekt. Heinz Stampfl war für die Hardware zuständig. Die Firmware wurde von Rolf Hasler (HB9QN) und Ernst Kirschbaum (DL2EBV) entwickelt. Die Messungen wurden von Hans Zahnd (HB9CBU) durchgeführt.

Doch was ist ein Preselektor und was bewirkt dieser?

Ein Preselektor ist ein Gerät das Bandpassfilter, Tief- und Hochpassfilter eingebaut haben kann. Durch die Anwahl des passenden Filters, werden die Eingangsstufen des nachgeschalteten Empfängers vor zu starken Summensignalen geschützt und bewahrt diesen vor Übersteuerung. Ein Bandpassfilter lässt nur einen definiert schmalen Frequenzbereich zum Empfänger durch. Wird als Beispiel auf der Frequenz 6070KHz Radio DARC gehört, wird man den Wave Star  auf das Bandpassfilter 4.8-6.9MHz einstellen. Es wird nur dieser Bereich durchgelassen. Alle anderen Frequenzen werden stark gedämpft. Ein Preselektor ist natürlich kein Allerheilsmittel, wenn der Empfänger an hohem Rauschen, Geisterstationen usw. leidet. Ein Preselektor hilft nur gegen "Ausserbandstörungen". Das sind meistens starke Rundfunksender, die weitab der eingestellten Empfangsfrequenz liegen, also ausserhalb des Durchlassbereiches des Bandpassfilters. Liegt aber der störende Sender innerhalb des Durchlassbereiches des Bandpassfilters, bringt dieser natürlich nichts. Da kann nur noch das eingebaute  Dämpfungsglied des Wave Star helfen, der den Eingangspegel reduziert.

In der heutigen Zeit von Software Defined Radios (SDR) die eine rudimentäre Vorselektion haben oder auch gar keine, ist ein solcher Preselektor das richtige Hilfsmittel, wenn mit leistungsstarken Antennen gearbeitet wird. Aber auch ältere analoge Empfänger, können von einer vorgeschalteten Vorselektion (Preselektor)profitieren.

Blockschaltbild des Wave Star Preselektors

Der Wave Star hat direkt nach dem Antenneneingang einen Tiefpassfilter (0-47MHz) eingebaut, damit Signale aus dem UKW Band usw. in Vorfeld unterdrückt werden. Danach folgt ein Tiefpassfilter für den Bereich 0-2.3MHz und sieben Bandpassfilter, die je nach Empfangsfrequenz geschaltet werden. Anschliessend folgt ein -16dB Dämpfungsglied, bevor das Signal zum Empfänger geleitet wird. Es ist auch ein Bypass vorhanden, der die gesamte Vorselektion umgeht. Optional kann eine kleine Erweiterung eingebaut werden die es ermöglicht, den Wave Star durch den SDR ELAD FDM-S2 zu steuern.

Der Bausatz

Der Wave Star wird leider nicht als Fertiggerät angeboten. Er kommt als Bausatz daher. Wegen der vielen Bauteile und das Selbstbewickeln der Ferritkerne, ist dieser Bausatz nur fortgeschrittenen Bastlern zu empfehlen. Dazu kommt noch, das ein Spektrumanalysator mit Tracking-Generator oder eine Rauschquelle mit einem SDR als Spektrumanalysator benötigt wird, um den Preselektor präzise abgleichen zu können. Bastler ohne grossen Messgerätepark können den Wave Star auch mit einem einfachen Vektornetzwerkanalysator (inzwischen im Internet sehr preiswert erhältlich) abgleichen.

.

Der Wave Star wird mit konventionellen Bauteilen aufgebaut. Diese können durch einen versierten Bastler problemlos gehandhabt werden. Auch wenn mal etwas repariert werden muss, kommen einem die "grossen" Bauteile haptisch entgegen. Wäre der Wave Star mit SMD- Bauteilen aufgebaut, würde alles ziemlich erschwert werden. Dazu kommt noch, je grösser die Bauteile dimensioniert sind, desto besser sind die HF- Eigenschaften des Preselektors.

.

Arbeiten mit dem Wave Star

Die Bedienung des Wave Star ist denkbar einfach! Nach dem Einschalten werden die Pfeiltasten ↑und ↓ gedrückt um den gewünschten Bandpass anzuwählen. Drückt man "ATT", wird das -16dB Dampfungsglied eingeschaltet. Wiederholtes drücken schalten diesen wieder ab. Drückt man den Taster "ATT" eine Sekunde lang, schaltet der Wave Star auf den Bypass um. Noch mal eine Sekunde gedrückt, schaltet den Bypass wieder zum vorher eingestellten Bandpassfilter zurück. Sehr praktisch um Empfangsvergleiche anzustellen oder wenn man einen Breitbandempfänger nutzt.

Unten: Mit dem Wasserfalldiagramm des Winradio G33DDC lassen sich die einzelnen Bandpässe sehr gut darstellen.
Auf das Bild klicken um es zu vergrössern (neues Fenster)

Wave Star ferngesteuert durch den Elad FDM-S2

Ernst Kirschbaum (DL2EBV) entwickelte eine Firmwareerweiterung die es ermöglicht, den Wave Star mit dem Elad FDM-S2 fernzusteuern. Hierfür muss dem Wave Star eine Option eingebaut werden. Es wird lediglich ein abgeschirmtes 4- adriges Kabel und eine Sub-D9 Buchse benötigt. Diese Buchse wird auf der Rückseite des Wave Star eingebaut. Dies erfordert Handwerkliches Geschick, denn es muss ein 4-eckiges Loch ins Alu- Blech gemacht werden. Das Kabel wird dann an die dafür vorgesehenen Anschlüsse des Mirkocontrollers und der Sub-D9 Buchse angeschlossen. Siehe Blockschaltbild. benötigt wird auch ein Verbindungskabel vom Wave Star zum Elad FDM-S2. Dieses sollte möglichst auch geschirmt sein. An beiden Enden sind Sub-D9 Stecker anzubringen. Um den Wave Star in den "Elad-Mode" zu bringen hält man die Pfeiltaste ↑ gedrückt und drückt dann die Ein/Aus Taste am Wavestar bis auf dem Display "ELAD-SFE-Mode" erscheint.

.

Unten die Konfiguration die in der Elad SW2- Software eingegeben werden muss, damit der Wave Star angesprochen wird.

Was leistet der Wave Star

Ich habe die Entwicklung der Steuersoftware grösstenteils miterlebt und durfte auch meine Ideen miteinbringen. Gleichzeitig wurde der Wave Star gründlich getestet und an mehreren Empfängern und Antennen betrieben. Die Wirkung war eigentlich an jedem Empfänger bemerkbar. Insbesondere in den Abendstunden, wo die Signalpegel teils sehr stark waren. Die Wirkung des Wave Star war meistens am tieferen Bandrauschen zu bemerken. Besonders bei günstigen SDR's wie SDRPlay RSPduo und Airspy HF+ (Discovery). In den Abendstunden konnten etwa 10dB weniger Rauschen erzielt werden beim verwenden des Wave Star. Für Hardcore-DX ein grosser Unterschied. Auch beim Icom IC-R8600 war geringeres Bandrauschen zu bemerken. Allerdings war der Unterschied nicht sehr gross. Das waren etwa 2-3dB je nach Frequenzband. Der Betrieb mit dem Elad FDM-S2 zeigte ebenfalls deutliche Unterschiede. Der Empfang war deutlich ruhiger und die "ADC-Clipping" Anzeige leuchtete kaum noch auf.

Fazit

Der Wave Star ist ein universell einsetzbarer Preselektor der jeden Empfänger ohne Vorselektion zu besserem Empfang verhilft. Durch die sehr geringe Einfügungsdämpfung  von -1dB und seinem überragenden IP3+ von 50dBm, katapultiert er fast jeden Empfänger in die Profiklasse was das Grosssignalverhalten betrifft. Mit diesem Preselektor verlieren grosse Antennen ihren Schrecken!

Eine Sache fand ich nicht so gut: Das er nur als Bausatz zu bekommen ist! Wer kein Händchen hat für solche Projekte, wird es schwer haben diesen tollen Preselektor zu bauen. Ausser man hat einen guten Kollegen der das Handwerk beherrscht.

Zu beziehen bei:

https://www.heinzstampfl.ch/

https://www.box73.de/index.php?cPath=112_276

Preis/Leistung: Top!

gepostet: 15.05.2021