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Der 10-Euro-Peiler von DL7UNO fürs 70cm-Band


Ein 70cm-AM-Peilempfänger fürs 433,92-MHz-ISM-Band, den man für 10 Euro++ an einem Nachmittag aufbauen kann

von Roland Walter, DL7UNO

Strickanleitung zum internen Gebrauch im OV D15, ergänzte Version 6 vom 19.9.2024

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Auf meiner Webseite www.flohjagd.de habe ich einen streichholzschachtelgroßen 70cm-Peilsender mit 1,8 mW Sendeleistung beschrieben, der die üblichen Fuchsjagd-Kennungen als AM ausgibt, also hörbare 1-KHz-Töne, die mit einem gewöhnlichen AM- oder FM-Empfänger demoduliert werden können. Man findet auf der Webseite die komplette Beschreibung zum Eigenbau. Alternativ sind noch etliche Sender fertig aufgebaut samt Büchlein bestellbar, an denen ich mich bereichere 🪙🪙🪙. Der damals verwendete passende Peilempfänger basierte auf dem Chip MICRF002, kann aber mit heutigen Mitteln besser und billiger aufgebaut werden. Das wird hier beschrieben. Im Grunde kauft man nur das Empfängermodul, einen Kristallohrhörer, eine dazu passende 3,5mm-Stereo-Klinkenbuchse und 4 Fahrradspeichen samt Muttern und bekommt das Gerät dann an einem Nachmittag fertig aufgebaut. Ich habs probiert :-)


Warum 70cm, warum die 433,92 MHz?

Fuchsjagden finden normalerweise im 80m- oder 2m-Amateurfunkband statt. Es gibt also wenig fertige Peiltechnik fürs 70cm-Band.
ABER: Die Frequenz 433,92 MHz +/- Toleranz ist eine Frequenz (von zahleichen), auf der man bei Einhaltung bestimmter technischer Parameter ohne Lizenz senden darf. Das betrifft die bekannten kleinen LPD-Funkgeräte, vor allem aber Geräte wie Fernsteuerungen, drahtlose Thermometer u.v.a.m. Durch den hohen industriellen Bedarf sind in den letzten Jahrzehnten immer einfachere und bessere Sender und Emfänger für diese Frequenz auf den Markt gekommen, die man bei etwas Phantasie auch für den Amateurfunk nutzen kann. Und: Die Frequenz 433,92 MHz liegt mitten im 70-cm-Amateurfunkband.
DAS HEISST: Die Frequenz 433,92 MHz schreit förmlich danach, für Fuchsjagden genutzt zu werden, wenn man z.B. gemeinsam mit Freunden und Verwandten seinen Spaß haben will, diese aber keine Amateurfunklizenz haben, und das mit ganz wenig Geld und Aufwand. Einschränkung: Nicht-Funkamateure dürfen nur fertig aufgebaute Sender benutzen, die die entsprechende Norm erfüllen. Genau wie bei LPD-Funkgeräten - kaufen oder schenken lassen und benutzen. Fertig.
Einen fertig aufgebauten Sender gibts samt kompletter Beschreibung auf meiner Webseite www.flohjagd.de, weshalb ich darauf hier nicht eingehen werde. Hier soll es um den Peilempfänger geben.

Der Peilempfänger in aller Kürze

Grundlage ist ein Empfängermodul, das es bei eBay, Amazon, AliExpress und anderswo für 2...5 Euro aufwärts zu kaufen gibt. Einer der Namen ist RXB6, und davon die Variante für 433,92 MHz. Aufpassen, (1) das Modul gibts für 315/433.92/868/914.5MHz und (2) man sollte versuchen, Version 2 zu kaufen, bei der auf der Rückseite "RXB6" aufgedruckt ist und darunter etrwas kleiner "2.0". Bei dieser Version ist nämlich ein analoger Ausgang "RSSI" für die inverse Signalstärke vorhanden (hier genauer beschrieben), falls man vorhat ein S-Meter anzubauen. Für den Betrieb nur mit Kopfhörer (Beurteilung akustisch nach AGC) ist die Beschaltung mehr als einfach:
An den Antennenanschluss und Antennen-Ground kommt ein 70cm-Dipol mit Reflektor oder eine andere Peilantenne wie die recht bekannte HB9CV oder eine Yagi. An die Stromanschlüsse kommt im einfachsten Fall eine 3-Volt-Lithiumzelle wie die CR2032. Der Stromverbrauch ist knapp 5mA, fangt also nicht mit einem Akku an. Als Kopfhörer wird ein Kristallohrhörer angeschlossen, auch verkauft als Piezo-Kopfhörer. Damit erhält man einen vollen kräftigen Ton. Bei anderen Kopfhörern bitte erst in die Datenblätter schauen, denn Kristallohrhörer sind sehr hochohmig; bei anderen Kopfhörern könnte die Belastung u.U. zu hoch sein.
Das ist im Grunde schon alles!
Der Trick ist, dass der verbaute 1-Chip-Empfänger, ein CY590 (PDF-Datasheet hier), eine interne AGC hat, eine automatische Empfindlichkeitsregelung. Bei starken Signalen dämpft er die Empfindlichkeit, was man sehr gut daran hört, dass das UKW-Rauschen geringer wird. Ist das Signal weg, wird innerhalb einer bestimmten Zeit die Empfindlichkeit wieder hochgezogen, was gut am (wieder) stärker werdenen Rauschen zu erkennen ist. Die Signalstärke kann man sehr gut daran erkennen, wie lange es dauert, bis das Rauschen wieder kommt und wie stark es ist. Das ist das entscheidende Kriterium für die Peilung und ersetzt ein Zeigermessinstrument völlig.
Da es keine weiteren wesentlichen Bauteile außer den CY590 gibt, wäre der Empfänger bis auf die Batteriezelle wie der CY590 von –40°C to +85°C einsetzbar. Also wirklich außentauglich.
Der Empfänger-Chip ist ein echter Superhet, dessen genauer Aufbau aber leider äußerst zurückhaltend beschrieben wird. Die Bandbreite wird bei 433,92 MHz mit 580 KHz angegeben, die ZF bei 433,92 MHz ist 1,138 MHz, die Spiegelfrequenzunterdrückung ist typisch 20dB. Gedacht ist der Chip für Datenübertragung mit simplem OnOffKeying und normalerweise werden am Ausgang Mikrocontroller o.ä. angeschlossen.

Der Spannungsbereich ist 2,6V ... 5,5V (max. 6V), die Stromaufnahme liegt bei 3 Volt Versorgungsspannung und 433,92 MHz bei etwa 3,3 mA. Die Empfindlichkeit beträgt bei 3 Volt und 433,92 MHz -115 dBm. In der Praxis wird man den kleinen 1,8-mW-Peilsender etwa 400 Meter weit hören, bis er langsam im Rauschen verschwindet, falls der nicht in nassem Gesträuch hängt oder in eine ungünstige Richtung strahlt. Das genügt im Gelände völlig!
Mehr: Siehe Datasheet.

Noch einmal zur Erinnerung: Das Modul RXB6 ist in seiner Urversion mit dem Chip CY590 gut für unsere Zwecke geeignet. Aber es gibt das Modul auch als "Version 2". Diese beruht auf dem Chip SYN500R als Empfängerchip (kein CY590). Dieser hat einen separaten analogen Ausgang, der nach kleineren Modifikationen des Moduls zum Anzeigen der Feldstärke genutzt werden kann. Das soll jetzt nicht das Thema sein, aber unten sind einige Informationen dazu angefügt.

Peilantenne: Dipol mit Reflektor

Links ist ein Dipol mit Reflektor (= 2-Element-Yagi) als bemaßtes Schaltbild zur Übersicht.
Dieser Typ Peilantenne ist für unseren Zweck wirklich gut, sehr überraschend vor allem bei (nur) 7 Zentimetern Abstand zwischen Dipol und Reflektor. Die Antenne ist einfach, stabil, kann gleich ins Gehäuse integriert werden, hat aber auch interessante elektrische Eigenschaften. Ansonsten ist der Abstand zwischen Dipol und Reflektor wenig kritisch, der größte angegebene Abstand bringt (getestet) gerade einmal 10% mehr Reichweite gegenüber 7 Zentimetern.
Bei 7 Zentimetern ergibt sich ein interesanter Kompromiss zwischen allen Parametern: große Breitbandigkeit, fast gar kein Schielen, ausreichende Empfindlichkeit (oben schon erwähnt: mehr Abstand brachte max. 10% mehr Reichweite) und sehr gutes Vor-Rückwärts-Verhältnis.
Frank hat sich genau diese Antenne mal in einem Antennensimulationsprogramm (MMANA?) angeschaut:
Elementlänge Strahler: 32 cm, Reflektor: 36 cm, Abstand 7 cm, simuliert als Kupferdraht ø1,5mm.
Gmax (0 Grad) zu G (90 Grad) = 35,2 dB
Es folgen als Bilder das Horizontaldiagramm, das Vertikaldiagramm (das für uns unwichtig ist) und das SWR abhängig von der Frequenz:

Bauanleitung

Im Unterschied zur Standardbeschaltung wie im Datasheet nehmen schlicht eine Peilantenne statt einigen Zentimetern Draht, sowie einem Kristallohrhörer statt einem digitalen Datenabnehmer und achten etwas darauf, dass möglichst wenig HF seitlich einstrahlt. Damit ist für uns alles Wichtige gesagt ;-)

Einlage zum Demotivieren: Ich habe das Ganze aber auch schon erfolgreich mit Teilen aus dem Stabilbaukasten gemacht ;-)

Kristallohrhörer haben gewöhnlich einen 3,5mm-Mono-Klinkenstecker. Es ist naheliegend, eine 3,5mm-Stereo-Klinkenbuchse ans Gehäuse zu schrauben. Beim Einstecken eines Mono-Klinkensteckers werden die Kanäle Links und Rechts kurzgeschlossen. Da der Ohrhörer gegen Masse betrieben wird, schalten wir über den Klinkenstecker einfach die Masse von Batterie-Minuspol zur Masse des RB6-Moduls, und schon spart das den Einschalter. Es muss ja nicht zwingend immer der Pluspol sein. Ein Steckerziehen ist natürlich unbequemer als ein Schalterdruck. Aber der Empfänger muss ja während der Fuchsjagd nicht ausgeschaltet werden. Die Lithiumzelle hat eine Kapazität von 230 mAh - und falls wie im Datenblatt angegeben nur 3,3 mA fließen, würden wir 70 Stunden Fuchsjagd durchstehen.

Nahfeld-Detektor

Jeder hat seine eigenen Vorlieben, aber da das grundlegende Modul nur 4...5 Euro kostet, würde ich den Peiler schön einfach halten und nicht zu viel Firlefanz drumherum bauen. ABER: Wer schon Fuchsjagden gemacht hat, weiß, das die echten Probleme im Nahfeld des Senders kommen, wenn das Feld zu stark wird - und es wird ja im Exponent der Annäherung stärker!!! Deshalb empfielt es sich, für weitere 4...5 Euro gleich ein zweites Empfängermodul mitzukaufen und als Nahfeld-Detektor zu verwenden: Empfänger in ein Blechgehäuse einbauen, Kopfhörerausgang gut HF-seitig abblocken und nur eine Stabantenne nach außen herausragen lassen. Das kann ein Stück Teleskopantenne sein oder eine Klemmbuchse, in die ein Stab variabel tief hineingeschoben werden kann.
Das folgende Bild zeigt (nur als Idee), dass alle wesentlichen Teile in eine kleine Pfefferminzbonbonschachtel aus Blech passen. Für die amerikanischen Liebhaber der deutschen Sprache: das würde sozusagen ein
Miniaturweißblechpfefferminzbonbonschachtelfuchsjagdnahfeldbilligdetektorempfänger
werden.

Kritik

Tips

Viel ist denkbar, aber jeder entscheide selbst, wieviel Feinschliff an so einem billig zusammengestrickten Peilempfänger sinnvoll ist: