Zelfbouw en QRP

Opgelet: deze pagina gaat over het zelf bouwen van toestellen. Wie informatie zoekt om zelf antennes te bouwen moet op een andere pagina zijn.

Heeft zelf bouwen nog zin?

Een kristalradio bouwen is voor sommigen nog steeds een interessant instapprojectje. Zo'n ontvangertje voor AM behoeft geen batterijtjes: het werkt enkel op de energie van ontvangen radiosignaal en heeft daardoor nog altijd iets magisch. Met een eind draad als antenne ontvang je er enkele sterke omroepstations mee. Bovendien kan je het met slechts enkele onderdelen - en wat geduld - gemakkelijk zelf bouwen. Op het internet zijn diverse Nederlandstalige bouwbeschrijvingen te vinden, onder meer hier, of google eens op "closetrol" of "jampot ontvanger". Voor betere resultaten moet je zorgen voor een behoorlijke draadantenne ( kijk op de pagina over ontvangers ) en een aardeaansluiting ( probeer de randaarde van het stopcontact eens ). Gebruik ook geen gewone hoofdtelefoon of "walkman-oortjes", maar een hoogohmig kristaloortelefoontje of iets dergelijks. Wie wat meer wil experimenteren en voorbeelden bekijken, moet beslist ook deze site van Crystal-Radio eens goed bekijken.
Zo een kristalontvanger kan je gemakkelijk verbeteren met enkele extra onderdelen, een MK484, een IC-tje met maar drie pootjes, is daar speciaal voor gemaakt. Je kan zo'n IC - samen met de andere essentiŽle onderdelen voor een kristalradio - voor enkele euro bestellen bij o.m. Van Dijken Elektronica in Nederland. De schema's staan in de datasheets op hun website.
Wie houdt van nostalgische bouwprojectjes in lucifersdoosjes moet eens op deze website kijken. Goede - Engelstalige - bouwbeschrijvingen gaande van een simpele kristalontvanger tot een meer uitgebreide versie, kan je lezen in Practical Wireless van december 2011. Op de website van PA20HH staat - buiten allerlei andere QRP-projecten - een uitgebreide bouwbeschrijving om een eenvoudige ontvanger te bouwen voor de amateurbanden ( ook CW en SSB ) met slechts ťťn FET.
Als je een wat beter - en dus wat complexer - project zoekt voor een kortegolfontvangertje, kan je eens googlen naar een directe-conversie ( "DC" ) ontvanger, zoals bijv. het beproefde ontwerp van G3RJV, de "Sudden". Een andere interessante site met allerlei eenvoudige knutselprojecten ( o.m. diverse oscillators en kleine CW- en FM-zendertjes ) is die van de Zweedse amateur SMOVPO - kijk onder "projects".

Het is niet gemakkelijk om zelf van "scratch" toestellen te bouwen die qua prijs en specificaties te vergelijken zijn met de commerciŽle producten die in het verre oosten in grote massa's geproduceerd worden. Dat wil echter niet zeggen dat het niet haalbaar of zinloos is voor een radioamateur. Met de kennis die je hebt verworven voor je examen kan je perfect zelf zenders en ontvangers te bouwen volgens je eigen behoeften, maar maak je geen illusies dat je dan veel goedkoper uit bent dan als je een kant-en-klaar toestel in de winkel haalt. Bovendien is de industrie de laatste jaren helemaal omgeschakeld naar miniatuur "SMD"-componenten. Daardoor wordt het moeilijker om nog handelbare, klassieke componenten met draadaansluitingen te vinden voor klassieke analoge zelfbouwprojecten. Maar die miniaturisatie biedt ook nieuwe mogelijkheden: er zijn tegenwoordig voor weinig geld complete digitale modules met microprocessors verkrijgbaar waarmee je gemakkelijk allerlei geavanceerde toepassingen kan ontwikkelen.

Voor sommige situaties is zelfbouw de enige oplossing, bijv. voor een trektocht in de bergen zoals bij SOTA waarbij je een kleine, lichte transceiver met een minimaal stroomverbuik wil meenemen.
Bovendien is werken met kleine zelfgebouwde zendertjes niet noodzakelijk een handicap: het is een uitdaging. Dan pas bewijs je dat je als radioamateur echt in alle omstandigheden verbindingen kan maken, ook met elementaire middelen. Het geeft echt een kick om QSO's maken over duizenden kilometers met een zelfgebouwd zendertje met het vermogen van een fietslampje ! Bekijk eens enkele Youtube-filmpjes over verbindingen met dergelijke zelfbouw transceivertjes.
Bekende ontwerpen voor supereenvoudige CW-zendertjes die je zelf kan bouwen met een handvol componenten zijn de "Oner" en de "OXO". Een van de eenvoudigste CW-transceivertjes is bekend als de "Pixie 2". Het volstaat even te googlen om verschillende alternatieve versies te vinden. Tegenwoordig kan je via internet daarvoor in China bouwkitjes bestellen voor enkele Euro. Hier een bouwfilmpje dat je ook een goed idee geeft van de werking .

De laatste jaren is er dan ook veel belangstelling voor "QRP": stations die met minder dan 10W SSB of 5W CW uitkomen. Op de website van PA1B kan je een idee krijgen van wat je kan bereiken met nog minder uitgangsvermogen: "QRPp", dat wil zeggen minder dan 1W of zelfs enkele milliwatts.
Er zijn verschillende clubs voor radioamateurs die zelf hun toestellen bouwen en wedstrijden organiseren met zelfgebouwde laag-vermogen spullen, onder meer de Benelux QRP-club en de Britse G-QRP-club.

Bouwkits

Een aantal bedrijfjes brengt bouwkits op de markt waarmee je zelf ontvangers, zenders en complete transceivers kan bouwen. De meest eenvoudige kits bevatten enkel de printplaat en de kleine componenten, bij andere werden de SMD-componenten al voorgemonteerd. Om te besparen op de verzendingskosten bevatten sommige kits ook geen grote "hardware" ( knoppen, koelvinnen, RF-chassisdelen, mechanische onderdelen ). In veel gevallen wordt er geen kastje bijgeleverd; dan moet je zelf een standaardkastje op de kop tikken, de nodige gaten boren en opschriften aanbrengen. Uiteraard heb je ook een montagehandleiding of minstens een schema nodig. Bij producten van Chinese origine is dit laatste vaak een probleem. Let dus goed op wat een kit precies omvat voor je bestelt.
Dikwijls zijn die zelfbouwprojectjes beperkt tot CW en ťťn band, waardoor ze niet moeilijk zijn om te bouwen en af te regelen. Enkele bekende, erg eenvoudige ontwerpen voor CW-transceivertjers zoals de "Pixie", de "Rockmite" en de "Forty-9er" zijn als bouwpakketje goedkoop verkrijgbaar via Chinese internetwinkels, maar die kits zijn erg rudimentair. Ze bevatten enkel het printje, de onderdelen en een schema. Ramsey en Vectronics zijn in de VS bekende merken van dergelijke eenvoudige commerciŽle kits met een betere bouwbeschrijving. Je kan ze hier soms vinden, maar er zijn kwalitatief betere producten op de markt.

Er bestaan ook kits voor complete transceivers en voor radio's met meerdere banden - soms gebruiken die dan uitwisselbare modules per band. De kwaliteit van die kits hangt wat af van de producent, maar is soms verrassend goed: componenten en een printplaat van degelijke kwaliteit en een uitstekende, gedetailleerde handleiding. Op dit ogenblik behoren de kits van het Britse QRP-Labs tot de top: zeer professioneel en "state of the art" uitgewerkt, met een degelijke bouwbeschrijving en support via een forum op het internet.
In de VS werden uitstekende kits ontwikkeld o.m. door de Northern California QRP-club NORCAL, maar het is niet erg duidelijk of deze nog steeds verkrijgbaar zijn. Hiernaast zie je ťťn van de eerste Norcal-kits, de "Norcal40A" een 2W CW transceiver voor de 40m-band. Ook op de pagina van W1REX kan je een hele reeks Amerikaanse kits vinden. Voorts zijn de kits van OHR zeer bekend. In Europa worden diverse kits verdeeld door de Duitse invoerder QRP Project.

Kits voor telefoniezenders worden al snel een stuk complexer en zeker aan de bouw van een SSB-transceiver kan je je als beginner best niet wagen.
De "X1M" is een goedkoop multiband CW en SSB QRP-transceivertje van Chinese origine dat sinds kort op de markt is. Het is officieel een zelfbouwpakket ( wellicht om de CE-eisen te omzeilen ), maar het vereist slechts een minimum aan eigen werk. De meningen over de prijs/kwaliteitverhouding lopen sterk uit elkaar...
In de artikelenreeks van 0N7GF in CQ-QSO van juni-november 2010 staat een uitgebreid overzicht van verschillende kits voor complete transceivers, waaronder de CDG2000 die door G8KBB werd ontwikkeld en beschreven in RadCom, en de Chinese HB1A van BD4RG.
De specificaties moeten dikwijls niet onderdoen voor hun commerciŽle broertjes: ze hebben vaak een uitstekende ontvanger in combinatie met een minimaal stroomverbruik. Ideaal om bijv. mee te nemen op een tocht in de bergen waar je je met een kleine accu uit de slag moet trekken.
Er bestaan ook kits voor eenvoudige SDR-ontvangertjes - in feite een soort interface waarbij de signaalverwerking gebeurt in de PC. Bekijk daarvoor eens het aanbod in de webshop van het Duitse amateurblad Funkamateur "Box 73". Naast een groot aanbod aan Duitse en Engelstalige boeken biedt deze webshop ook heel wat RF-onderdelen aan.
Voor een algemeen overzicht van kits kijk je best eens op de website van PG1N : die bevat een lijst van allerlei kits en projecten, ingedeeld per amateurband. Vergelijkbaar, maar dan in het Engels, is de blog van Y050FJ.

De beste commerciŽle zelfbouwkits op de markt zijn wellicht die van de Amerikaanse firma Elecraft. Het eindproduct is een volwaardige transceiver die qua specificaties vergelijkbaar is met moderne Japanse koopdozen - zij het dat ze wel een aantal gadgets missen. Voor het financieel voordeel hoef je deze transceivers evenwel niet zelf te bouwen: ze zijn zeker zo duur als commerciŽle kant-en-klare transceivers.

Projecten bouwen van scratch

Je kan natuurlijk ook helemaal van scratch beginnen, bijv. op basis van een interessant schema dat je hebt gevonden op het internet of in een van de bekende radioamateurbladen. Kijk voor wat inspiratie bijvoorbeeld eens op de blogs van G3XBM of LY3LP. Een bijna eindeloze reeks links naar schema's van allerlei zelfbouwradio's staat op de website van 0K1IKE.
Ook in de UBA tracht men het zelfbouwen te stimuleren: in het ledenblad CQ-QSO en op de website worden regelmatig interessante projecten beschreven.

Voorts worden er ook veel projecten gepubliceerd in de trimestriŽle "Nieuwsbrief" van de Benelux QRP-club die bijzonder degelijke artikels brengt over eenvoudige maar ook meer complexe schakelingen.
In het blaadje van de Britse G-QRP-club staan dikwijls meer eenvoudige projecten voor beginnende zelfbouwende amateurs.

Als je op basis van zo'n artikel een schakeling wil bouwen moet je natuurlijk wel beschikken over wat praktische elektronicakennis: je moet diverse componenten kennen en weten door welke andere types je ze eventueel kan vervangen, je moet weten hoe je ze moet aansluiten enz... Als je daar wat in thuis bent, is het niet zo moeilijk ( en bijzonder leuk ! ) om te proberen een bestaand ontwerp te verbeteren, het aan te passen aan je eigen wensen en echt het onderste uit de kan te halen.

In de eerste plaats zal je componenten moeten verzamelen en dat is tegenwoordig niet zo eenvoudig. Courante onderdelen kan je wel op de kop tikken in de plaatselijke winkel, in je radioclub of op de hambeurs. Op een andere pagina van deze website staan tips over waar je je tegenwoordig nog onderdelen kan aanschaffen.
Veel zelfbouwende amateurs hebben ook een verzameling oude toestellen en printplaten waar allerlei nuttige componenten van gerecupeerd worden, de zgn. "junk box". Op radiovlooienmarkten of "hambeurzen" kan je soms interessante onderdelen kopen aan een fractie van de winkelprijs of kan je componenten op de kop tikken die je gewoon nergens anders vindt. Voor moderne, "state of the art"-projecten zal je in veel gevallen de IC's via internet moeten bestellen bij ťťn of andere buitenlandse leverancier. Dan krijg je te maken met minimum-orders, met invoerrechten als je buiten de EU bestelt, en met port en inklaringskosten - tenzij je bij de leverancier van dat ťne cruciale IC een "sample" kan vragen...
Voor je printplaat moet je zelf zorgen ( lay-outen, gaatjesprint of printplaat etsen, boren... ) en je hebt nog een kastje nodig: een blikken doosje ( bijv. van pepermuntjes ), iets zelfgeknutseld uit printplaat of een gekocht standaardkastje uit de winkel.

Voor het assembleren van zo'n kit heb je wat gereedschap en meetinstrumenten nodig, maar meestal is dat vrij beperkt. Een fijne soldeerbout, een universeelmeter, wat tangetjes en schroevendraaiers heb je wel al in huis. Sommige kits worden niet geleverd met een kastje: dan koop je een standaardkastje en heb je nog wat mechanisch werk: gaten boren voor connectors en knoppen enz... Een nette frontplaat kan je fabriceren met bijv. kleefletters en transparante plastic-spray. Voorts is een kleine, instelbare voeding ook heel nuttig. Een hoogohmige voltmeter en een kleine dummy load kan je ook niet missen.

Tip: Probeer een of meer catalogi van elektronicacomponenten op de kop te tikken. De grote verzendhuizen zoals RS, Farnell en Digikey brengen regelmatig bijgewerkte edities uit; de vorige kan je dan vaak gratis krijgen via professionals die daar klant zijn: een schat aan informatie ! Ook sommige plaatselijke componentenwinkels beschikken over een catalogus, soms betalend en meestal minder uitgebreid dan die van de grote postorderbedrijven.

Er bestaan heel wat betaalbare amateurmeetapparaatjes die je kan kopen of zelf bouwen, bijv. om spoelen en condensatoren na te meten. Om je frequentie te checken kan je je stationsontvanger gebruiken, een dipmeter, een frequentieteller of een RF-generator.
Het is niet zo moeilijk om zelf dergelijke toestelletjes te bouwen die perfect geschikt zijn voor amateurdoeleinden; kijk bijv. eens in de brochure "Meten en testen" van Kent. Van veel van de daarin beschreven meetschakelingen kan je ook een bouwkit bestellen. Als je zelf niet over dergelijke toestellen beschikt kan je wellicht terecht bij je plaatselijke club of bij een bevriend amateur in de buurt.
Een antenne-analyser kan een heel aantal van deze toestellen vervangen - zij het dat het nu niet een topkwaliteit-meetinstrument is - zie bijv. op de site van MFJ, maar je kan ook niet-commerciŽle kits op de kop tikken, bijv. van VK5JST.

Tegenwoordig bestaan er ook gelijkaardige toestelletjes die in feite een interface vormen met de PC, bijv. de MiniVNA. Die bieden erg interessante mogelijkheden, maar ze zijn iets minder handig omdat er altijd een (laptop-)PC aan te pas komt. Er is nu ook een versie met een Bluetooth-verbinding verkrijgbaar die een stuk handiger is om mee te werken.

De laatste jaren kan je ook professionele meetapparatuur ( oscilloscopen, generators, spectrum- en netwerkanalysers...) tweedehands voor relatief weinig geld op de kop tikken.
Op de beurs in Friedrichshafen stonden vorig jaar verschillende verkopers met prachtige toestellen aan zeer interessante prijzen.