Simulation eines einfachen UKW-Mischers

In angegebenen Literatur wurde u.a. ein einfacher UKW-Konverter für MW-Empfänger vorgestellt. Die Schaltung arbeitet mit einem Quarzoszillator, welcher eine Rechteckschwingung mit der festem Frequenz von fQ=4,9152 MHz bereitstellt. Die Mischstufe weist hinsichtlich des Arbeitspunkte eine experimentell bestimmte, aber unübliche Schaltungskonfiguration auf (Betrieb am Ende des Spannungsbereichs). Zum besseren Verständnis wurde die Schaltung mit dem Open-Source-Programm Qucs simuliert.

Literatur:

  1. K. Röbenack: KW- und UKW-Konverter für Mittelwellen-Radiobausätze.
    Funkamateur 1/2016, S. 38-39.

Simulation der Schaltung

Das nächste Bild zeigt das Qucs-Fenster mit der Schaltung und den relevanten Simulationsparametern. Der Quarzoszillator wurde als Rechtexk-Signalquelle mit der Frequenz fQ=4,9152 MHz modelliert. Die 18. bis 21. Harmonischen dieser Grundschwingung fallen in denn UKW-Bereich und werden mit der entsprechenden Senderfrequenz fUKW derart gemischt, dass die Mischprodukte in den MW-Bereich fallen. In der Simulation wurde der Schwingkreis mit L=300µH und C=300pF für eine Frequenz von fLC≈530kHz ausgelegt.

Das nachfolgende Bild zeigt die Simulationsergebnisse für die Spannungsverläufe an Emitter (E), Basis (B) und Kollektor (K) des HF-Transistors. Das eingespeiste Rechtecksignal von ca. 98,8 MHz ist am Emitter gut zu erkennen. Als Ergebnis der Mischung tritt am Kollektor eine Schwingung von ca. 500 MHz auf (eine Periode geht über ca. 2µs), die aber noch deutliche Spueren der höhreren Oszillatorfrequenz erkennen lässt.