De binnenradio antenne In vorig nummer heb ik een printje beloofd dat je in een radio kan inbouwen om de middengolf te ontvangen. Het is jammer te horen dat jonge mensen die voor een erfstuk in hun woonkamer een plekje reserveren het zonder gleuid moeten stellen. Vaak hebben ze al kosten gemaakt voor de restauratie maar zijn ze er niet van bewust dat een vooroorlogse radio een flinke buitenantenne nodig heeft. Het is vandaag lang niet altijd mogelijk dit te realiseren. Het probleem houdt me al een tijdje bezig en na een brainstorm op het Nederlands radioforum ben ik aan de slag gegaan. Bedoeling is het ontwerp van een klein printje dat zonder blijvende schade in meeste radio’s kan worden ingebouwd. Met wat vallen en opstaan en met de hulp van Gilbert Deprez kom ik tot volgende schakeling
Schema antenne De spoelen L1 en L2 zijn gewikkeld op een ferrietstaaf. Elke spoel is geplaatst aan een einde van de staaf. Met C1 vormt met L1 een resonantiekring. L2 met C2 vormt een kring afgestemd op een lagere frequentie. De weerstanden R1 en R2 dempen de kringen zodat samen het hele MG gebied wordt bestreken ten koste van de amplitude van het afgegeven signaal. Bij de gebruikte kern bestaan L1 en L2 beide uit 58 windingen. Hun zelfinductie bedraagt circa 190 µH. Omdat door weerstanden de Q factor van de kringen bewust omlaag wordt getrokken heeft het geen zin eisen te stellen aan de gebruikte wikkeldraad. Litzedraad is hier niet nodig. De transistoren Q1 en Q2 vormen een breedbandige versterker die het hele MG gebied bestrijkt. De schakeling is zo ontworpen dat deze kan worden gevoed uit de anodespanning van een buizenradio. Bij 300 volt voedingsspanning is het stroomverbruik ongeveer 2 mA. De voedingsspanning is niet kritsich. De schakeling lust alles tussen de 50 en 500 volt DC. Er worden geen eisen aan de rimpelspanning gesteld. Elco C4 (470 µF 16V) zorgt voor een afvlakking van brom indien deze op de buizenvoeding nog aanwezig zou zijn. Het geheim van het grote bereik der voedingsspanning zit in de polaristie van de transistoren Q1 en Q2. Die instelling is in brede mate zelfregelend. Als de voedingspanning verhoogt wil de spanning over elco C4 toenemen. Hierdoor stijgt de collectorspanning van Q1 en ook de stroom door basisweerstand R3. De verhoogde basisstroom zorgt voor een grotere collectorstroom waardoor de spanningsval over R9 toeneemt en de verhoging van de spanning over elco C4 wordt tegengewerkt. De instelpotentiometer R8 is bedoeld voor gebruik dicht bij een omroepzender. Om te voorkomen dat een te sterk signaal de ontvanger dichtstuurt kan de output van het printje hiermee worden beperkt. De eerste experimenten gebeurden op gaatjesprint. Daarna werd met het programma Eagle een echte print getekend. Het was intussen een jaar of 40 geleden dat ik zelf nog een printje maakte. Het gepruts uit de tijd van toen trekt me niet echt aan. Een heikel punt is het vieze ijzerperchloride dat zelfs op porcelein bruine vlekken achterlaat die niet meer te verwijderen zijn. Geen denken aan dat mijn echtgenote dat op prijs stelt in haar keuken. Ook aan de handelingen met fotogevoelig materiaal heb ik geen beste herinneringen. Als je dat niet regelmatig genoeg gebruikt is het waarschijnlijk verouderd zodra je het nodig hebt. Aan de univ knipten we van de fotogevoelige printplaten de randen weg omdat die ondanks de
beschermende folie toch door omgevingslicht of lucht werden aangetast. De fotografische methode heeft uiteraard voordelen en is zeker aangewezen wanneer je grotere reeksen printjes aanmaakt. Op internet las ik over de warmtetransfer methode. Die gaat als volgt. Het spiegelbeeld van de print wordt met een laserprinter op blinkend papier afgedrukt. Ik heb met enkele papiersoorten geëxperimenteerd, oa. met de glanzende reklamefolders die regelmatig in ieders brievenbus belanden. Zoals te lezen stond op internet haalde ik perfect resultaat met het A4 glossy fotopapier van 170 gram, te koop in Nederland bij de Hema. Eens het spiegelbeeld op het fotopapier afgedrukt wordt het koper van het printmateriaal opgeschuurd met een Scotchbrite pannensponsje. Daarna ontvetten met keukenrol en aceton tot er geen vuile aanslag meer op een het papier ontstaat. Na opdrogen het fotopapier met de afdruk tegen het koper leggen en dan vaststrijken met een strijkijzer op de warmste stand. Print eerst voorverwarmen en stevig op het stijkijzer drukken. Doorgaan tot het papier brandsporen krijgt. Na afkoeling gaat het printje in lauw water. Het verbrande papier lost niet echt gemakkelijk. Na een half uurtje is het papier redelijk goed weg te wrijven. Mijn eerste poging mislukt een paar keer omdat ik het te goed wilde doen. Witte papierresten op printbanen of kopervlakken kan je best laten zitten. Die storen niet bij het etsen en als je ze zitten laat is er geen kans doorheen de toner te wrijven. De toner van de laserprinter is door het stijken opnieuw vloeibaar geworden en heeft zich vastgezet op het printmateriaal. Het etsen blijft het chemisch oplossen van koper en de stoffen die daarvoor worden gebruikt zijn bijtende produkten. Ik gebruik hervoor een mengsel van 80% water, 10% zoutzuur en 10% waterstofperoxyde. (volumedelen van de gebruikte vloeistoffen) Zoutzuur en waterstofperoxyde zijn te koop bij de drogist in 30% oplossing). Als je de producten direct mengt is de reactie met het koper veel te sterk. Het koper lost op in no time en de baantjes zijn zijdelings aangevreten. Handiger is eerst het water te nemen en daarin het zoutzuur te mengen. Vervolgens de print erbij in het etsbakje. Dan waterstofperoxyde bijvoegen tot belletjes aan het koper ontstaan. Ik doe dit werkje buiten op de tuintafel met een bakje water erbij. Bij het etsen komen chloordampen vrij en die mag je niet inademen of door een huishoudelijke dampkap afvoeren. Je ziet de damp maar de hoeveelheid is klein en buiten is die zo verdwenen. Het printje mag volledig ondergedompeld en de vloeistoffen moeten niet worden verwarmd of belucht. Bij het etsproces bijblijven want het gaat redelijk snel en het is goed te volgen omdat het etsmiddel doorzichtig is. Na het etsen gaat het printje direct in een bakje water om de grootste hoeveelheid etsmiddel te verwijderen en daarna grondig spoelen onder de kraan. Na opdrogen de toner wegwassen met aceton en klaar is Kees.
FOTO printlayout. Wie het printje wil nabouwen moet niet noodzakelijk een blad scheuren uit de marconist. Ten gerieve van onze lezers zijn in het secretariaat van het O.R.M. afdrukken (in spiegelbeeld) te verkrijgen aan kopieerkosten. Met zulke afdruk kan met een professioneel kopieertoestel (geen inktjetprinter) een afdruk maken op Hema papier. Merk de tekst “MG ANT EH”. Die tekst moet leesbaar zijn op de koperzijde van de print. Een handige controle of het spiegelbeeld klopt. De aandachtige lezer zal opmerken dat de echte print langs de randen veel grotere kopervlakken heeft dan getekend op de printlayout. Dat ligt aan mijn Hollandse roots. Om papier en toner te sparen druk ik niet meer af dan noodzakelijk. Bij het etsen worden de randen verbreed door het kleven van isolatietape. Een witdruk welke de plaats van de componenten aangeeft is wat veel gevraagd voor een beginnende printenetser. In plaats van een witdruk kan de eventuele nabouwer gebruik maken van de componentenopstelling getoond in volgende afbeelding.
FOTO componenten opstelling. De getoonde componenten opstelling is deze zoals aangeleverd door het programma Eagle. Omdat de standaardrondjes voor weerstanden en condensatoren veel te klein zijn naar mijn smaak heb ik de output van het programma Eagle nabehandeld met een fotobewerkingsprogramma. Sommige onderdelen zoals de ferrietantenne en zijn afstemming werden achteraf toegevoegd en zijn niet terug te vinden in de componenten opstelling. De foto’s van de gebouwde print verduidelijken dit verder.
FOTO HPIM2646 bovenkant De afmetingen van dit printje bedragen slechts 35 x 100 mm. Merk de boring en de afgeronde top. Dit gaatje is bedoeld voor het boutje waarmeer de print op een hoekprofieltje wordt vastgezet. Door de afgeronde vorm kan het printje over meer dan 180 graden worden gedraaid. Het boutje kan worden vastgezet zodra op de plek waar de radio wordt opgesteld de optimale ontvangst van de gewenste zenders wordt bekomen. Omdat warme lucht stijgt is het best de print te monteren met de weerstanden aan de bovenkant. De printplaat schermt dan de transistoren af van de warmte geproduceerd door de buizen en andere onderdelen van de radio. Ook de warmte afkomstig van de 2 watt weerstand kan dan vrij opstijgen zonder de transitoren op te warmen.
FOTO HPIM2645 ferrietstaaf Om de antenneversterker ook in kleine radio’s te kunnen toepassen werd de ferrietstaaf kort gehouden. In de praktijk heb ik een aantal dezelfde staven gekocht. Die staven zijn veel te lang voor montage in kleine radio’s. Ik zaag ze middendoor met een watergekoelde tegelzaagmachine. Om handig te werken probeerde ik over een aantal zelfde staven te beschikken. De permeabiteit van ferrieten kan van soort tot soort sterk verschillen. Een zelfde aantal windingen geeft dan een totaal andere zelfinductiewaarde.
FOTO HPIM2642 antenne met hoekprofiel voor bevestiging in de radio Zoals te zien op deze foto zijn er maar weinig draden aan te sluiten om deze antenne te monteren; enkel massa, voedingsspanning en de signaaluitgang. De signaaluitgang van de antenne gebeurt met een afgeschermde draad. Enkel de binnengeleider wordt verbonden met de antennebus van de radio. De afscherming wordt in de radio niet verbonden om een aardlus te vermijden.
FOTO HPIM2641 montagevoorbeeld
Het uitgangspunt bij het ontwerp van deze antenne is een eenvoudige montage. Een omkeerbare ingreep waarbij geen blijvende schade in de radio wordt aangericht. Afhankelijk van het toestel kunnen verschillende oplossingen in aanmerking komen. Bovenstaande foto toont de bevestiging met boutjes doorheen bestaande verluchtingsgaatjes in de achterwand. Bevestiging met schroefjes tegen de zijwand is bij houten kasten meestal mogelijk. Toekomstplannen: Met deze schakeling is aangetoond dat het vaak mogelijk is een oude radio te laten spelen zonder uitwendige antenne. Bij meeste radio’s uit de jaren 40-50 lukt dat prima. Gilbert had een ouder toestele waarbij de signaalsterkte onvoldoende bleek. Ik heb wat materiaal aangeschaft om de radio’s van enkele kennisen aan te passen. Het is niet mijn bedoeling een printbedrijfje op te starten. De methode om met een strijkijzer en fotopapier printjes te maken is handig bij een prototype maar te arbeidsintensief voor een reeks. Mocht er onverwacht massale belangstelling voor ontstaan dan kan het uitbesteden van de printfabrikage worden overwogen. Op lange termijn zie ik de MG uitzendingen niet overleven. Verschillende zenders waaronder VRT2 en BBC hebben hun MG uitzendingen gestopt. Ook in Nederland bestaan daarvoor plannen. Een andere beperking is de vervuiling van ons lichtnet. Door computervoedingen en andere storende apparatuur is de storing op de MG in sommige wijken ongenietbaar hoog. Als een radio (zoals de Philips BX410A) voorbereid is voor FM ontvangst of een radio een niet gebruikte pickup ingang heeft dan kan op vergelijkbare manier, zonder blijvende schade, een FM printje worden ingebouwd. Ook dat is intussen getest en werkende. Mogelijk een thema voor een volgend nummer. Bij deze wens ik Gilbert Deprez te bedanken voor alle testen die hij voor deze printjes uitvoerde. Veel leesplezier, Eduard Hontelé
