Ein kleiner Mittelwellen Sender in Deutschland

 

Mittelwellen-Sender Joe auf 1476 kHz

Technische Erläuterungen

Antennenanlage

40 Meter langer Edelstahldraht schräg hinüber bis knapp unter die Turmspitze gezogen.

Antenne: Draht von der Turmspitze bis zum Dach.

Bei 1476 kHz sind das etwa λ/5.
Nur wenige Drahtwindungen am Fußpunkt genügen aber, den Draht bei 1476 kHz in Resonanz zu bringen:

Spule am Fuß der Antenne

Nach ca. 30 m dicker Koaxkabelzuleitung, welche selbst nur um 0,4 dB dämpft, erhält man dann schon 13 dB Reflexionsdämpfung bei 1476 kHz:

13 dB Reflexionsdämpfung bei 1476 kHz

Nach Kompensation des noch verbleibenden induktiven Blindanteils mit 4,7 nF Serienkapazität am Einspeisepunkt des Senders verbessert sich die Anpassung auf über 35 dB:

die Anpassung auf über 35 dB

Als Gegengewicht dient die Metalleinfassung des Flachdachs mit dem weit verzweigten Blitzableiternetzwerk.

Metalleinfassung als Gegengewicht

Zum Schutz vor Blitzeinschlägen in den Antennendraht sind zusätzlich zwei über 10 m hohe Blitzschutzfangstangen aufgestellt.

Sendehardware

Der Sender besteht aus zwei „self-made“-Einsteckkarten im Euro Format,

nämlich Netzteil und Senderkarte mit Modulator ohne Modulationsdrossel. Letztere ist in dem Alu-Gehäuse separat untergebracht, welches die beiden Einsteckkarten beherbergt.

Frequenzaufbereitung

Bei der Frequenzaufbereitung wird ein handelsübliches 14,7456 MHz Quarz auf 14,76 MHz gezogen. Eine Frequenzteilung durch 10 ergibt die gewünschten 1476 kHz. Eine weitere Frequenzteilung durch 369 ergibt 4 kHz. Diese Frequenz ist der größte gemeinsame Teiler von 1476 und 10000 kHz und wird per PLL nach Teilung durch 2500 mit einem 10 MHz OCXO verglichen. Der nachts ausgestrahlte getastete 1 kHz Ton wird ebenfalls durch Teilung aus den 4 KHz abgeleitet, ebenso die Tastperiode (jeweils 1024 ms ein bzw. aus).

HF-Endstufe

Das 1476 kHz TTL-Signal steuert direkt die HF-Endstufe an: Ein Gegentakt-Schaltverstärker mit zwei MOSFETs an, dessen Gegentaktübertrager sekundärseitig in ein Cauer-Filter 5. Ordnung mündet. Die Nullstellen des Filters liegen bei den ersten unerwünschten Oberwellen und bewirken eine ausreichende Unterdrückung derselben. Das Filter ist so dimensioniert, dass sich im Falle eines ausgangsseitigen Kurzschlusses oder Leerlaufes kein Kurzschluss in die MOSFETs hinein transformiert, welcher diese gefährden könnte. Ohne Modulation liegen an den MOSFETs ca. +15 V DC, die über die Modulationsdrossel bereitgestellt werden.

Modulator

Als Modulator dient ein übliches Audio-IC, das ausreichend Leistungsreserve hat. Es wird mit 36 V DC betrieben, so dass damit verzerrungsfrei 30 Vpp NF erzeugt werden können. Diese Spannung wird kapazitiv den +15 V nach der Modulationsdrossel an den MOSFETs überlagert, sodass deren Versorgungsspannung maximal zwischen 0 und +30 V schwanken kann, was 100% Modulationsgrad bewirkt. Vor dem Modulator sitzt ein 8-poliges Cauerfilter zur Beschränkung der Modulationsfrequenz auf etwa 4,3 kHz. Ein vorgeschalteter Kompressor ermöglicht die Reduktion des NF-Dynamikbereichs.

Dynamikkompressor

Der im HF-Ausgangsbereich direkt auf die Platine platzierte on-board Detektorempfänger mit Lautsprecherausgang gestattet eine direkte Kontrolle der abgehenden modulierten HF.

Technische Daten der Sendeelektronik in Kurzform

Antenne 40 Meter Edelstahldraht
Frequenz 1476 kHz, OCXO stabilisiert mit Drift von wenigen mHz
Modulator Gegentakt-AB-Verstärker mit Draindrossel, bis 100% AM, beschränkt auf 4,5 kHz NF-Bereich.
Senderendstufe Gegentakt-Schaltverstärker, 8 W Trägerleistung, 32 W PEP
Monitor on-board Detektorempfänger mit Lautsprecherausgang

Programm

05 – 24 Uhr:       Programm „Funklust – Deine Campusmedien“
00 – 05 Uhr:       Getasteter 1 kHz Sinuston, 1024 ms aus, 1024 ms ein

Alle Zeitangaben sind Ortszeit. Sporadische Abschaltungen des Senders oder nur der Modulation wegen Wartungsarbeiten sind möglich.

Weitere Möglichkeiten des Senders

Die Sendehardware gestattet bei Bedarf eine mit dem OCXO synchronisierte langsame Frequenzumtastung des Trägers im Hertz- oder Subherzbereich (im Moment noch deaktiviert) zur besseren Identifizierung des Senders bei DX-Versuchen.
Langfristig ist auch eine verbesserte Aufbereitung des Modulationssignals (Kompression und spektrale Filterung) denkbar.

Die Geschichte von Joe: Ein Mittelwellen-Sender entsteht

Auslöser für meine Idee eines „eigenen“ kleinen Mittelwellensenders war in erster Linie die sukzessive Abschaltung aller deutschen AM-Sender. Erst kam die Kurzwelle dran, dann die Langwelle und zuletzt die Mittelwelle. Das Motiv für so einen Sender war aber weniger von Nostalgie geprägt als vielmehr von der Erkenntnis, dass es nun für funktechnisch interessierte Leute, v.a. Jugendliche, keinen leichten Einstieg in diese Materie mehr gab.

Eine lange Odyssee bis zum Ziel

Nach Abschaltung der Langwelle zum 31.12.2014 nahm ich Kontakt zur KEF (Kommission zur Ermittlung des Finanzbedarfs) auf, die ja maßgeblich mit der Abschaltung der AM-Sender bertraut wurde. Man sagte mir, AM hätte nur noch „musealen Charakter“. Dies machte mir Hoffnung darauf, dass wir wenigstens einen unserer Großsender am Leben erhalten und diesen ähnlich wie bei dem historischen Maschinensender SAQ in Grimeton, Südschweden, vielleicht an besonderen Tagen in Betrieb setzen könnten.

Gesprengte Hoffnung

Aber anders als z.B. in Finnland, wo man den Langwellensender Lahti zu einem Museum umbaute und die Antennentürme als lokales Wahrzeichen am Leben erhielt oder in der Schweiz wo man den Sendemast der Station Beromünster erhalten hat und sogar einen Radiowanderweg angelegt hat. haben wir in Deutschland fast alle dieser Wahrzeichen zerstört. Schließlich wurden am 2. März 2018 auch die zwei 360 m hohen Antennentürme des DLF in Mudau/Donebach (mit die höchsten Bauwerke Europas!) gesprengt. Nun war auch dieser Rest an Hoffnung auf einen verbleibenden AM-Sender mit musealem Charakter dahin.

Ein eigener Sender?

Durch Zufall erfuhr ich von Bernd Schmid (DL2MFP), der sich für das Radiomuseum in Wertingen bei Augsburg für einen kleinen Museumssender die Frequenz von 801 kHz reservieren ließ und bereits an besonderen Tagen auf Sendung war. Später hörte ich außerdem von Michael Heller, Leiter des Rundfunkmuseums in Cham, der zusammen mit seinem Team den Ismaninger Sender des BR für das Museum rettete und ebenfalls auf der 801 kHz sporadisch sendete. Ich informierte mich bei beiden Stellen, wie denn das Procedere für so eine Kleinsendereröffnung sei, und lernte schnell, dass der Weg sehr lang und steinig sei – ohne Garantie, das Ziel je zu erreichen.

Erste Schritte, erste Rückschläge

Da ich nun kein Museum im Hintergrund hatte, versuchte ich zunächst über den großen DARC-Verein, dem ich seit 1972 angehöre, Interesse für mein Vorhaben v.a. zum Zwecke der Nachwuchsförderung zu wecken. Doch dort waren andere Dinge offenbar viel wichtiger, meine E-Mail-Anfragen wurden erst nach Monaten (nach erneuter Nachfrage) beantwortet, aber ohne erkennbare Begeisterung. Dort hat man die Abschaltung wohl auch bedauert – das war´s dann aber schon an „Aktivität“ seitens des DARC.

Ein nächster Gedanke war, den Großkonzern Siemens (meinen langjährigen Arbeitgeber in Erlangen) für diese Idee zu gewinnen, zumal Siemens hier gerade für viele Millionen Euro ein neues Campusgelände errichtet. Doch auch hier ließ man mich ins Leere laufen. Zwar äußerte man „durchaus Verständnis“, aber wenn man letztlich von einer Abteilung zur nächsten verwiesen wird, weiß man, was zwischen den Zeilen steht. Ein weiterer zaghafter Vorstoß beim Bayrischen Rundfunk am Sendestandort Dillberg blieb leider ebenso erfolglos, obwohl der eine oder andere Mitarbeiter das dort gerne unterstützt hätte. Doch es gab klare Richtlinien von oben…

Positive Wende am Neujahrstag

Mit dem Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen (kurz: IIS) in Erlangen Tennenlohe war ich schon viele Jahre zuvor ab und zu mal in Kontakt. Auch kenne ich den Leiter, Prof. Albrecht Heuberger, seit langer Zeit persönlich. Dieser persönliche Kontakt sollte letztlich den Erfolg herbeiführen. Er lud mich am Neujahrstag 2018 zu sich in seine Wohnung ein und hatte ein offenes Ohr für die Idee eines MW-Senders – nicht aus musealer, sondern aus pädagogischer Motivation heraus. Da das IIS schön seit längerer Zeit Versuchssendungen auf MW und KW in DRM und später auch in DAB+ ausstrahlt, war ich hier in bester Hand.

Kooperation mit dem Campus-Radio

Nun kam eines zum anderen: Für diese Aussendungen gibt es ja schon ein Rundfunkprogramm, nämlich das von dem Verein Funklust – Deine Campusmedien und die dazugehörige Medienlizenz. Der Verein willigte ein, dass ich sein Programm später auch auf MW ausstrahlen darf, hierzu wurde eigens die Medienlizenz entsprechend angepasst.

Frequenz gesucht

Die Beantragung einer Wunschfrequenz bei der BNetzA ist dann (also bei vorhandener Medienlizenz) nur Formsache. Hierfür hatte ich schon monatelang vorher per Wasserfalldiagramm freie Lücken im MW-Band gesucht. Ziel war eine Lücke am oberen Bandende wegen kürzerer Antennenlänge und besserer Chance auf Raumwellenausbreitung, eine Lücke aber, die dann auch in den Abendstunden frei sein sollte. Die Frequenz 1476 kHz schien optimal und wurde beantragt.
Leider konnte ich nicht wissen, dass sich kurz nach Erteilung meiner Sendegenehmigung auch ein britischer MW-Sender mit weit höherer Leistung diese Frequenz aussuchte.

Am Ziel: der perfekte Sendestandort

Die größten Problemkreise „Medienlizenz, Funklizenz und Programmgestaltung“ waren offenbar gelöst, doch auch für die zwei nächsten größeren Problempunkte „Antenne“ und „Unterbringungsraum für den Sender“ konnte das IIS eine Traumlösung anbieten: Ein knapp 60 Meter hoher Betonturm mit diversen anderen Antennen steht direkt neben den Institutsgebäuden und kann für die MW mitbenutzt werden.
Zudem gibt es im Dachgeschoß eines der Gebäude die Amateurfunk-Clubstation DK0FHG. Die verantwortlichen Funkamateure nahmen meinen Mittelwellensender hier als Dauergast freundlich auf.

Der Autor

Ralph Oppelt (DL2NDO) ist Gründer und Entwickler des Mittelwellen-Senders Joe auf 1476 kHz.

QSL Kontakt

QSL-Karten können über mw-joe@iis.fraunhofer.de bei Angabe eines Rapports angefordert werden.

 

Quelle :AM-Radio-Stations.de