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Topic: Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF (Read 10034 times)
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wmxz
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #30 on: 09. January 2017, 14:03:08 »
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Hier die Simulation mit einem 2x -20dBm 2 Ton Signal and 50 Ohm.
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habe versucht diese Simulation (downloaded asc file) mit LTspice IV nachzuvollziehen, aber leider mit maessigem Erfolg (min Unterdrueckung nur 65 dB und nicht 81 dB wie im gezeigtem Graph.)
Irgendwelche Aenderungen in den Parametern (im Vergleich zum asc file)?
Walter
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #31 on: 09. January 2017, 19:13:40 »
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Hallo Walter,
probiere einmal in den Grundeinstellungen folgendes:
- Spice: Default integration Method: Gear
- Compression: Alles aus
FFT mit Blackman-Harris Window, Binominal Smoothing 3 Points
Ich verwende LTspice 4.31I, Windows Version mit aktuellen Libs.
Besser?
vy 73 de Yves
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #32 on: 09. January 2017, 19:49:54 »
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Hallo Andreas,
ja, mit der C-B Gegenkopplung ist die Rückflussdämpfung schlechter.
Ohne sind dafür Ein- und Ausgangsanpassung schlechter.
Ein PGA103 hat intern auch einen C-B Gegenkopplung.
Gemäss Application Note bei 30 MHz etwas über 30 dB für S12. https://www.minicircuits.com/app/AN60-064.pdf
Da mir kein Spice Modell für den PGA103 bekannt ist, habe ich ihn noch nie simuliert.
Damit der BFR93a VV Grosssignal-fester wird, ohne C-B Gegenkopplung, könnte man den Basis Spannungsteiler ändern: R36/37 2k2/1k, den Basis Widerstand R38 erhöhen zur Arbeitspunktstabilisierung, z.B. 27Ohm und ggf. noch die Verstärkung reduzieren mit R39 = 18 Ohm.
Ach ja, in meiner Simulation ist noch ein Fehler: R36 ist direkt an die 5V angeschlossen und nicht an C65.
Für ein Neu-Design würde ich einen 2-stufigen Aufbau vorschlagen: 1 Isolations verstärker mit kleiner Verstärkung, z.B. eine Common-Gate FET Stufe oder OPAmp und eine eigentliche (gegengekoppelte) Verstärker Stufe.
Andreas, hast du die parasitären Abstrahlungen im RX Mode einmal im Spectrum Analyzer angeschaut? Es drücken starke Anteile oberhalb 200MHz durch, vermutlich wird eine hohe Rückflussdämpfung nicht ausreichen um die zu dämpfen, dafür aber der 4-lagige Aufbau des PCB.
Screenshot vom Signal an der Antennenbuchse meines mcHF V0.5 eben erstellt bei ca. 28 MHz.
vy 73 de Yves
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 my_mcHF_RX.jpg
« Last Edit: 09. January 2017, 21:17:36 by hb9ewy » |
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wmxz
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #33 on: 09. January 2017, 19:51:40 »
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mit Blackman-Harris and Gear ist es bei ueber 80 dB
Dass windowing einen Effekt hat ist mir klar, aber dass die Integrationsmethode 15 dB ausmacht finde ich etwas komisch.
Aber wahrscheinlich ist es wie immer, Simulationen sind nur so gut wie die Daten und die Methode (aber 15 dB!)
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wmxz
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #34 on: 09. January 2017, 19:59:57 »
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Frage an Andreas und Yves,
Welche Rückflußdämpfung ist denn akzeptabel?
Die original Kuve varyiert ja zwischen 72 dB (1 MHz) und 36 dB (50 MHz)
vy 73
Walter
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OE3HKC
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #35 on: 09. January 2017, 20:13:06 »
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Hallo,
soweit ich noch von der Entwicklung für ortsfeste Funkanlagen Daten in Erinnerung habe, sollte nach CEPT die Abstrahlleistung an der Empfänger/Antenneneingangsbuchse 400pW nicht übersteigen...
alleine diese ist wichtig und nicht die Rückflussdämpfung !!
vy 73,
Helmut
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #36 on: 09. January 2017, 21:16:12 »
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Hallo,
nach ETSI EN 301 783-1 V1.2.1 (2009-07) gilt:
Antenna port and enclosure port limits in receive mode
0,15 MHz to 1 000 MHz: -57 dBm
Bei meinem mcHF, sofern er nicht hinter einem Transverter sitzt, muss nachgebessert werden.
vy 73 de Yves
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #37 on: 09. January 2017, 21:23:38 »
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Walter,
das mit der "Gear" Methode habe ich aus dem Tutorial von G. Kraus:
http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/index_LTSwitcherCAD.html
Die Simulation eines J310 Common-Gat FET Verstärkers hatte sich damit in der Praxis gut bestätigt.
vy 73 de Yves
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| « Last Edit: 09. January 2017, 21:38:01 by hb9ewy » |
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #38 on: 10. January 2017, 22:04:21 »
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Ich habe den Ansatz von Andreas heute Abend noch aufgegriffen und simuliert und gemessen. Ohne die Gegenkopplung liegen Ein- und Ausgangsimpedanzen deutlich höher als 50 Ohm, daher hersscht Fehlanpassung.
Die Überlegungen: Zumindest am VV Eingang soll ein guter Abschluss für die Bandpassfilter bereitgestellt werden. Der Mischer scheint weniger anspruchsvoll zu sein.
Dann wollen wir ein Verstärkung von mindestens 10 dB um ein MDS in der Gegend von -130 dBm zu erreichen. Und natürlich ein Rückflussdämpfung besser als -30 dB. Und nicht zuletzt ein gutes Grosssignal Verhalten, ich wünsche mir einen IIP3 von 15-20 dBm, wobei letzteres schon anspruchsvoll ist.
Ich habe also einen Kompromiss gewählt: etwa -16 dB S11, -6 dB S22 und S21ca. 14 dB als Zielwert.
Mit Zwangsanpassung an Ein- und Ausgang war das in der Simulatiuon möglich.
Eingang: 82 Ohm via C gegen Masse und 160 Ohm parallel zur Primärwindung des Übertragers.
Allerdings mit einem OIP3 von höchsten ca. 24 dBm was einen IIP3 des RX von nur ca. 12 dBm bedeutet.
Die Messungen des MDS bei 28.1 MHZ und Intermodulation bei 7.02/7.025 MHZ hat folgendes ergeben:
- MDS immer noch ca. -135 dBm, die Verstärkung könnte noch gesenkt werden
- bei 2x -30 dBm am RX Eingang ist die Intermodulation gerade gut hörbar
- Bei 2x -20 dBm am RX Eingang ca. 64 dB Intermodulations Abstand am Mischer Eingang
- LO Durchschlag am Antennenstecker: ca. -72 dBm im KW Bereich.
Oberhalb von ca. 200 MHz leider nicht besser.
Ich vermute, das der PGA 103 in der Beschaltung von Andreas ein besseres Grosssignalverhalten hat, aber die hohe Verstärkung Nachteile bringt. Es wäre interessant wenn das jemand einmal messen könnte.
vy 73 de Yves
hb9ewy
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #39 on: 10. January 2017, 22:05:59 »
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Und hier noch das Spektrum am RX Eingang nach obiger Modifikation:
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #40 on: 12. January 2017, 20:59:57 »
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Hi,
die starken Nebenaussendungen im RX Mode haben mich noch etwas beschäftigt.
Im KW und unteren VHF Bereich unterdrückt eine gute Rückflussdämpfung des VV die Nebenaussendungen auf über -60dBm.
Bei höheren Frequenzen nehmen sie aber an Stärke zu und erreichen über - 50 dBm.
Ich hatte zuerst den schnellen Potato Semi 7474 in Verdacht - aber ein Wechsel auf den langsameren 74AC74 SCX (HC hatte ich nicht ) brachte sogar eine Verschlechterung.
Ein versuchsweise eingeführtes Tiefpassfilter 110nH/33pF mit Grenzfrequenz von ca. 60 MHz brachte dann eine deutliche Verbesserung, um die Normen einzuhalten fehlen nun nur noch ca. 7 dB.
Bei einer Revision des RF Bords sollte der Normwert sich unschwer erreichen lassen.
Nachtrag: mit vollständig geschlossenem Gehäuse und dem einfachen Tiefpassfilter liegen die unerwünschten Ausstrahlungen im RX Mode nun bei ca. -60dBm oder weniger.
Hier nun die Messungen:
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OE3HKC
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #41 on: 13. January 2017, 07:02:48 »
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Hallo Yves,
ich finde deine Untersuchungen und Modifikationen bezüglich der RX-Nebenaussendungen super...
was mich beim mcHF im RX-Weg noch stört, ist die Kaskadierung des Tiefpass- und Hochpassfilters...
der Tiefpass "sieht" dabei keinen reellen Abschluss und es kann zu Reflexionen und Verfälschung der Bandpass-Durchlasskurven kommen...
bei meiner Hardware-Entwicklung des SDR's habe ich im Filterzug ein 6 dB-Dämpfungsglied bzw einen Isolationsverstärker mit 50 Ohm Annäherung eingefügt...
übrigens.. die von mir weiter oben angegebenen 400pW (-64 dBm) als Störpegel für die Nebenaussendung an der RX-Antennenbuchse waren nicht der ETSI-Normwert sondern das Ergebnis der TÜV-Überprüfung von damals (anno 1995)...
vy 73 es good work
Helmut
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hb9ewy
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #43 on: 14. January 2017, 08:18:12 »
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Hallo Andreas,
bei der mcHF SW hat sich viel getan, die Funktionalität ist inzwischen nicht nur sehr umfangreich sondern auch ausgereift, in den letzten Monaten hat sich da sehr viel getan.
Es wird Zeit, dass das RF Board nun aufholt, mit ein paar Mods an Schaltung und Layout ist es da nicht getan, da ist ein Redesign nötig. Für meine Zwecke (Transverter Nachsetzer) werde ich auf eine Eigenentwicklung ausweichen, für 1 oder 2 Bänder nur und mit getrennten RX/TX Boards.
Mich wundert nur, dass bisher so wenig auf die Schwachstellen in RF Bereich eingegangen wurde, am ehesten noch hier im Forum!
Ich hoffe, das neue RF Board kommt bald heraus.
vy 73 de Yves
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DF8OE
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Re:Modifikationen bei der Rev 0.5 UI / RF
« Reply #44 on: 14. January 2017, 08:26:03 »
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Hallo Yves,
dass es kein Redesign sondern eine Neuentwicklung ist, wurde mir auch schon vor einiger Zeit klar. Deswegen habe ich mich ja entschieden, keine "Erweiterungsplatine" für die neuen Bändern herauszubringen, sondern eben eine komplette rf Platine.
Und was das "Diskutieren" angeht: Es wird hier *immer* kontroverse Vorstellungen und Meinungen (und auch Lösungen) geben. Und jeder hat da einen anderen Stil. Der eine macht z.B. vor dem eigentlichen Aufbau Simulationen am PC, ich baue das erstmal in fliegendem Aufbau auf und schaue mir das Ergebnis an. "HF geht seltsame Wege" ist für mich in Fleisch und Blut - da wird nicht simuliert, sondern gebaut und getestet. Der Grund für die meiner Meinung nach unzulänglichen Ergebnisse bei Simulationen sind nicht berücksichtigte Parameter. Diese verfälschen das Simulationsergebnis bis zur Unbrauchbarkeit...
Aber ich habe noch nicht im Lotte gewonnen (leider). Ich muss einen nicht unerheblichen Teil meiner Zeit mit so überflüssigen Dingen wie "Geldverdienen" verbringen. Ich wüsste besseres zu tun - aber die Gesellschaft, in der sowas geht, gibt es leider noch nicht (vielleicht im übernächsten Leben - oder man steht dann in der Wüste...)
Kurzum:
Wenn Du nicht warten möchtest ist eine Eigenentwicklung mit Sicherheit der richtige Weg!
vy 73
Andreas
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Wenn der Wind des Wandels weht, nageln die einen Fenster und Türen zu und verbarrikadieren sich. Die anderen gehen nach draußen und bauen Windmühlen...
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