Title: mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: peter_77 on 17. August 2019, 11:29:22
Oder man nimmt alternativ etwas "kleines" von der Stange:
https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=m570.l1313&_nkw=mx+p50m&_sacat=0 (https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=m570.l1313&_nkw=mx+p50m&_sacat=0)
Für mcHF oder SParrow hat man dann 60 Watt und kommt zwar nicht so weit wie mit 1k aber auch entsprechend weiter als mit 10W. ;) |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DL8EBD on 17. August 2019, 12:05:08
| wobei wir ja gelernt haben keine PA einem mcHF/SParrow nachzuschalten ;) |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: OE3HKC on 17. August 2019, 19:24:39
Tja,
1kW dürfen wir ja ohnehin nicht...
aber...
mein MiniTRX kann sehr wohl eine Ausgangsleistung von 100W über eine externe PA ohne die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte von Nebenwellen zu überschreiten..
durch einen höheren Aufwand an Band- und Tiefpassfiltern als beim mcHF und SParrow....
meine Aussendungen kontrolliere ich über einen FSAS von Rhode...
vy 73
OE3HKC
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Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DF8OE on 18. August 2019, 07:18:18
Hallo Helmut,
ein erhöhter Filteraufwand wird Dir sicher die unerwünschten Signale "weit ab" von der Arbeitsfrequenz beseitigen. Was ist aber mit dem was sich in +/- 80KHz von deiner Arbeitsfrequenz befindet? Mit dem schlecht unterdrückten LO? Mit den Mischprodukten die durch Mischung der erzeugten Signale "mit sich selbst" entstehen? Die liegen zwar häufig im Band selbst. Und stören nicht weiter wenn die Ausgangsleistung 5...10W beträgt. Aber wenn man sie > 10dB anhebt ::) ? Mag sein dass das alles noch innerhalb der gesetzlichen Normen liegt. Aber es können andere definitiv hören und es kann schwache Signale, die aber noch aus dem QRM/N herausragen, unlesbar machen...
vy 73
Andreas |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: OE3HKC on 18. August 2019, 11:42:31
Hallo Andreas,
sicherlich ist das Problem der Nebenaussendungen im Nahbereich das große Thema bei DDS-Oszillatoren.
Ein SFR (spurious free range) ist in einer Umgebung von +/- 100 kHz vom Nutzsignal mit einem Abstand >80 dB nur sehr schwer zu erreichen.
Aber selbst bei einer Ausgangsleistung von nur 10 Watt (+40 dBm) beträgt die Nebenaussendung dann bereits -40 dBm, was ja bereits ebenfalls unzulässig hoch ist, wenn man von einem max. zulässigen Pegel von -56 dBm ausgeht...
// bitte korrigiert mich, wenn der Wert von -56 dBm nicht stimmt, hatte ihn nur etwa in Erinnerung //
das würde bedeuten:
zurück zum Quarz- oder LC-Oszillator, eventuell zu einer PLL-Schaltung, soferne die Phasenrauschglocke rund ums Signal den nötigen Abstand aufweist...
und die Desensibilisierung des Empfängers nicht darunter leidet..
eine mangelnde Isolation des LO-Signals zum Antenneneingang hin habe ich durch einen Verstärker gelöst, der für 60 dB Isolation in diese Richtung sorgt.
Es erhebt sich die Frage, wie denn kommerzielle Geräte dieses Problem der Nebenaussendung in den Griff bekommen oder gibt es vielleicht doch schon DDS-Oszillatoren mit einem SFR von >110dB?
Oder wie wird das Problem in einem der Module des UHSDR-RF-Projekts gelöst?
vy 73,
Helmut
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Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DF8OE on 18. August 2019, 15:57:21
Ich habe mich völlig vom Mischprinzip gelöst und arbeite mit Direktwandlung (DUC/DDC). Man kann fast alle Nebenprodukte des mcHF-Prinzips durch einfache Schaltungskniffe stark reduzieren. Leider sind diese Schaltungskniffe frequenzabhängig, und zwar nicht-linear. Das würde bedeuten, dass noch ein Bündel an frequenz- und leistungsabhängigen Abgleichpunkten dazukommen würde. Nach meiner Erfahrung gleicht sowas so gut wie niemand ab. Das hätte bedeutet, dass ein OVI40 als "verbesserter mcHF" keinen Millimeter besser wäre - weil die nötigen Einstellungen alle auf "default" stehen. Von 20 zur Reparatur eingeschickten mcHF (oder baugleichen, auch China-Clones) sind nur bei einem die IQ-TX-Abgleiche durchgeführt worden. Ich denke das spricht für sich...
Ich denke auch nicht dass es am Oszillator oder seinem Signal liegt. Es sind Mischprodukte die durch Mischung "untereinander" entstehen. Deswegen finden wir sie auch in durchaus mathematisch klaren Abständen (z.B. in Abständen des Xlate) wieder. Oder in Abständen der zur Mischung verwendeten Audio-Frequenz (sehr gut zu beobachten bei den Produkten bei CW). Auch das Zweiton-Signal lässt im Spektrum interessante Schlüsse zu. Das sieht bei Direktwandlern ganz anders aus.Hier kämpft man hauptsächlich mit Harmonischen - und der Kampf ist wesentlich einfacher zu gewinnen.
Ich denke da auch nicht unbedingt an gesetzliche Vorgaben (Pegelabstände zum Nutzsignal). Ich denke daran ob die eigenen unerwünschten Abstrahlungen irgendwen stören könnten. Nach meiner Philosophie sollte ein TX-Signal umso reiner sein je größer die Ausgangsleistung eines Senders ist...
vy 73
Andreas |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: OE3HKC on 18. August 2019, 20:01:32
Hallo Andreas,
ich verstehe deine Meinung voll und ganz...
auch, dass man durch Nebenaussendungen andere Stationen nicht in ihrer Empfangsqualität beeinträchtigen sollte....
alleine, mir fehlt daran der Glaube....
wenn ich z.B. mit 1 kW (==+60 dBm) eine DX-Station rufe, weil ich ansonsten im qrm nicht durchkomme, belaste ich für diese Zeit eine eventuelle Neben-qrg mit einem Störsignal von -20 ...-10 dBm....
diese Aussendung dauert vermutlich nicht länger als ein paar Sekunden...
keinem disziplinierten OM würde es einfallen, die qrg länger mit einer Störausstrahlung zu belasten...
und weiters...
wenn ich eine (Neben)Aussendung mit -10 dBm tätige, müsste die Station, die dieses Signal auch noch auswerten könnte, in einer max. Entfernung sich von 500m befindenden, um ein Nutzsignal von etwa S8..9 zu erhalten, entsprechend einer Nahfelddämpfung von 70 ...80 dB ...
...wie gesagt, aber nur für ein paar Sekunden...
Frage: WOLLEN WIR PÄPSTLICHER SEIN ALS DER PAPST ??
... oder: WOLLEN WIR DISZIPLINIERTEN AMATEURFUNK BETREIBEN ???
und am Rande bemerkt...
jeden Mittwoch um ca 7:30 beteilige ich mich an einer Morgenrunde mit 3 oder 4 OM's aus OE3 und OE1...(auf 3658 +/- 2 kHz)
man fragt vorm qso, ob die qrg frei ist, so wie in alter Schule gelernt...
dann, ca 15 min später, startet 1 bis 2 kHz abwärts eine Morgenrunde aus einem benachbarten Land, ohne "Rücksicht auf Verluste" eine "Klön-Runde", wo noch damit geprahlt wird, wie toll die Rapporte sind, so zwischen 40 und 60 dB über 9...
man fährt ja im kW-Bereich...
die beteiligten Stör-Stationen sind ja nur unwesentlich weit voneinander enfernt, prahlen aber mit ihren qro-Stationen...
wer kontrolliert eigentlich deren Nebenaussendungen ???
ein mcHF, SParrow oder MiniTRX mit nachgeschaltetem 100W-Verstärker sind im Vergleich dazu nur kleine peanuts...
neue Technologien wie DUC/DDC sind sicherlich eine Herausforderung,
meine Frage bleibt aber trotzdem im Raum stehen:
WIE GROSS IST DER FORTSCHRITT GEGENÜBER EINEM ALTEN; BEWÄHRTEN RÖHREN-AUDION AUS DEN 60iger Jahren. wenn es um Signalreinheit und vor allem:
VERSTÄNDNIS VON DER USER-SEITE her geht ????
WAS MUSS ICH HEUTE ALLES KÖNNEN UND VERSTEHEN, UM AMATEURFUNK BETREIBEN ZU KÖNNEN ?????????
vy 73,
Helmut, sicher aufgeschlossen Neuem gegenüber, aber leider auch nur mit BEGRENZTER aUFNAHMEFÄHIGKEIT:::
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Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DF8OE on 19. August 2019, 06:05:37
Hallo Helmut,
dass die Rücksichtnahme etlicher OMs zu wünschen übrig lässt: steht außer Zweifel.
Es steht aber auch außer Zweifel, dass unerwünschte Ausstrahlungen mitnichten nur den Weg der Bodenwelle nehmen. Sie breiten sich genauso aus wie die "Hauptwelle". Auf jeden Fall führen solche Nebenaussendungen zu einem Anstieg des QRMs. Entweder als Summensignal oder sogar als Einzelsignal. Was man mit wenigen Milliwatt erreichen kann sieht man bei Beobachtungen in WSPR und FT8.
Selbst an den entlegensten Orten der Welt wird man keine "ruhigen Bänder" mehr vorfinden. Das liegt daran, dass der ganze Man-Made-Noise und eben auch die Nebenaussendungen in Summe überall vorhanden sind. Natürlich kann man denken und sagen: "bei den vielen kommt es auf mich nicht an". Diese Aussage kann man in vielen Bereichen, wo "irgendwas schief hängt", machen. Ich will sie nicht beurteilen - nur ihre Folgen aufführen: dadurch wird nichts besser, alles bleibt wie es ist oder wird noch schlimmer.
Jeder muss selbst zu einem Schluss kommen was er tut und was er lässt. Ich bin zu dem Schluss gekommen dass das TX-Signal aus den 74xxx Schaltermischern einen sehr schönen QRP-TRX abgibt. Das, was an effektiver unerwünschter Abstrahlung entsteht kann ich mit meinem Gewissen vereinbaren. Selbst, wenn der Abstand zum Nutzsignal den gesetzlichen Vorschriften nicht entsprechen sollte: die effektive Leistung ist so niedrig dass ich wirklich päpstlicher als der Papst wäre wenn ich mich daran stören würde. Aber sowie die Leistung der Abstrahlungen in eine Größenordnung kommt bei der andere mit eben diesen Leistungen bereits QSOs fahren (WSPR...) - da werde ich nachdenklich. Ich habe ab und zu einen WSPR-Sender im einstelligen Milliwatt-Bereich laufen und erreiche damit Interkontinentalverkehr. Ich bin daher zu meinem persönlichen Schluss gekommen: keine PAs (oder Transverter) hinter solche Schaltermischersender. Ein altes Röhrengerät hat eine deutlich bessere Signalqualität. Mag auch der VFO etwas wandern oder jittern - solche Nebenaussendungen wie Schaltermischer-TX haben die nicht.
vy 73
Andreas |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: OE3HKC on 19. August 2019, 18:04:53
Hallo Andreas,
dass am Mischerausgang (und speziell im translate-Betrieb) unerwünschte Nebenprodukte auftreten, steht außer Frage...
wobei ich behaupte, dass diese Produkte nicht von der speziellen Mischart abhängig sind (z.B. Diodenringmischer, Schaltmischer wie beim mcHF, oder einem Gilbert-Mischer, einer einfachen Diodenkennlinie... oder was und woran immer man mischen (besser gesagt "überlagern") kann)...
ein Mischer kann NUR das mischen, was man ihm zum Mischen anbietet...
im Falle des mcHF bzw. MiniTRX kommen die beiden zu überlagernden Signal zum einen aus dem Codec (ROUT und LOUT) sowie zum anderen vom 4 Quadranten- Baustein 74F74...
das Signal vom Codec her enthält nicht nur das um den translate-Betrag geshiftete NF-Signal, sondern auch Reste der Audio-Grundwelle, die am Mischerausgang als Nebenprodukt um den doppelten Audio-Frequenzbetrag oberhalb, bzw unterhalb der Ausgangssignalfrequenz auftritt.
schaltet ma den Translatebetrieb aus, ist der Spuk verschwunden, als Nebenprodukt erscheint dann nur mehr das unerwünschte Seitenband, allerdings um ca 70 dB gegenüber dem Nutzsignal abgesenkt...
meine Meinung ist also, dass die Nebenprodukte nicht durch eine Unzulänglichkeit des Mischers, sondern durch Signalunreinheit des Signals am MischerEINGANG entsteht...
werde diesbezüglich noch eineige Messungen vornehmen, vielleicht kann man da noch etwas verbessern...
vy 73,
Helmut, der sich wieder nach langer Zeit auch messtechnisch beschäftigen möchte..
:D ::) |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DF8OE on 20. August 2019, 05:26:02
Reste der Audio-Grundwelle sind im Xlate-Betrieb NICHT im NF-Signal enthalten... Sehr wohl aber durch die recht schwachbrüstige Rechenleistung der MCU nicht ausgefilterte Nebenprodukte. Auch durch eine fehlende (oder recht schwache) Anti-Alialsing Filterung hinter der D/A-Wandlung des Codecs entstehen Produkte, die nicht gewollt sind. Digitale Filter arbeiten nämlich umso besser, je mehr Rechenleistung man in sie investiert. Schaltest Du den Xlate ab, dann fallen diese Nebenprodukte allesamt in dein Nutzsignal. Du hast dann zwar deutlich schwächere Nebenaussendungen - aber dein Nutzsignal ist deutlich "verhunzter" (z.B. wesentlich schlechtere Unterdrückung des unerwünschten Seitenbandes).
Tipp für alle "Messhungrigen":
Erzeugt mal ein HF-Signal mit dem Audio-Teil des Gerätes selbst (also der MCU) und dann zum Vergleich mit einem PC, via USB in im I/Q-Modus direkt vor den Codec "injiziert" und vergleicht das...
vy 73
Andreas |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: OE3HKC on 20. August 2019, 12:40:31
Hallo Andreas,
ich bin froh über Deine Bestätigung, dass die Störprodukte höchstwahrscheinlich NICHT durch den MischerTYP, sondern als Produkt unzulänglicher Rechenleistung (digitale Filter, etc...) der MCU entstammen.
Faktum ist, dass diese Produkte in Abhängigkeit von Xlate (+/- 12...+/- 6 kHz) sich in einem definierten Abstand von der Nutzfrequenz befinden....
...und mir kam da so eine Idee:
WAS WÄRE WENN..
man sich eben für EIN BESTIMMTES Xlate entscheidet (am besten 12 kHz, da ist der Abstand zum Nutzsignal am größten) und darüber gleichermaßen über das I -und Q-Signal ein Hardware Bandfilter legt mit jeweils gleichen Eigenschaften der Gruppenlaufzeitverzerrung...
warum sollte man nicht so sozial sein und eine "schwachbrüstige" Rechenleistung einer kleinen MCU durch etwas Hardware aufpäppeln?
Manus manum lavat... wie der Lateiner schon sagt...
vielleicht wäre es einen Versuch wert,
jedenfalls werde ich meine Messungen diesbezüglich ansetzen, in der Frequenz-Domain die Störsignale zu orten und dann, wenn möglich, eine Signalreinheitsrettungsaktion starten...
sicher ist es eleganter, durch modernen Bauteilaufwand und ein neues Konzept eine eierlegende Wollmilchsau zu kreieren...
aber auch diese muss erst geboren werden...
bis es soweit ist, hätte ich gerne meinem MiniTRX auf die Sprünge zu einem "vollwertigen" TRX verholfen...
und wie es so schön heißt.. Amateurfunk ist Experimentalfunk !
...- -.-- --... ...--
.... . .-.. -- ..- - |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DF8OE on 20. August 2019, 14:26:42
Helmut, es entsteht AUCH -nicht NUR - durch zu geringe Rechenleistung. Frank hat da schon ein sehr gutes Stück Firmware kreiert. Mit analogen Filtern wirst Du sehr wahrscheinlich nicht weiterkommen - weil diese Fehler schon in der Digitaldomain entstehen. Die Experimente, ein Zwei- oder Dreitonsignal einmal mit einem PC erzeugt und aufbereitet und einmal mit dem STM32 anzuschauen und zu vergleichen ist ein guter Einstieg in die Problematik. Ich würde aus der Hüfte heraus schätzen, dass 1/3 durch zu geringe Filterung wegen fehlender Rechenpower und 2/3 durch das Schaltungskonzept an sich entstehen.
vy 73
Andreas |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DB4PLE on 21. August 2019, 11:29:48
Hallo,
ohne zu wissen, ob es wirklich die fehlende Rechenleistung bei der Filterung ist, kann ich sagen, dass der STm32F7 und vorallem der STM32H7 eine amtliche Portion mehr davon haben (von der Rechenleistung). Wenn es nur an der Filterung in der Digital Domain liegt, wäre ein anderer Prozessor die eleganteste Lösung und mit dem OVI40 H7 ja auch schon vorhanden.
An einigen (wenigen) Stellen verwenden wir auch schon ein besseren Filter im OVI40.
73
Danilo
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Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: OE3HKC on 21. August 2019, 12:24:30
Hallo Danilo,
danke für Dein Posting...
da ich eben sehr Hardware orientiert bin (sicher aus Gründen mangelnder SW-Kenntnisse) versuche ich eben auf diese meine Art ein Problem zu sehen und in der Folge (wenn möglich) auch zu lösen...
ich werde meine Messungen zurück bis zu den I/Q - Ausgängen des Codec tätigen und dabei versuchen, Zusammenhänge der Nebenwelle zu der gerade bestehenden Xlate Einstellung auszukundschaften und sie dann durch geeignete analoge Aktivfilter "unschädlich" zu machen...
zuerst allerdings muss ich den messtechnischen Beweis dafür erbringen...
und es würde mich eben freuen, auch mit einer MCU des Typs STM32F4xx und dem damit "verheirateten" mcHF/MiniTRX nebenwellenarme und damit auch verstärkungswürdige Sendesignale zu produzieren..
vy 73,
Helmut
EDIT:
obwohl es mir leid tut, gestehen zu müssen, dass ich mir dabei wie ein "klassischer" Schulmediziner vorkomme:
...keine bis wenig Ahnung von einer Krankheitsursache, man beseitigt Symptome mit allen zur Verfügung stehenden Mitteln, aber leider nicht die Gründe, die zum Fehlverhalten führen...
::) |
Title: Re:Transistor-PA 160m...2m mit 1KW (!!!) out
Post by: DF8OE on 21. August 2019, 14:07:20
Eine Messreihe für den hardwareorientierten experimentierfreudigen OM:
1) Baue einen Sinusgenerator (z.B. mit 12KHz Ausgangsfrequenz), der einen zusätzlichen Ausgang mit einem um 90° verschobenen Signal hat. Speise dieses Signal mit korrekter (einstellbarer) Amplitude an die Stiftleiste anstelle der I/Q-Ausgänge des Audiocodecs ein.
2) Nimm einen PC / ein Notebook mit SDR-Programm (I / Q). Wähle am TRX "IQ Eingang". Speise nun ein solches Signal im Notebook digital erzeugt über den USB-Anschluss in den TRX ein. Bei dieser Messung ist der Audiocodec mit in der Kette. Einflüsse durch den STM sind nicht vorhanden - weil die digitalen Worte einfach vom USB-Eingang auf den SPI-Ausgang weitergeleitet werden.
3) Nimm den TUNE-Ton des TRX und untersuche das Signal.
Bei 1) hast Du nur Einflüsse durch den Mischer un den Audio-OpAmp davor.
Bei 2) hast Du zusätzlich den Codec
Bei 3) hast Du zusätzlich die Firmware im STM
So kannst Du herausbekommen, welche Artefakte wo entstehen.
vy 73
Andreas |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 21. August 2019, 19:23:47
Hallo Andreas,
danke für Info, ergänzend dazu möchte ich noch einen vierten Punkt erwähnen, den wir auch nicht außer Acht lassen sollten... :
es ist schlicht und einfach die Leiterbahnführung im PCB...
durch Kopplung zu benachbarten Signalleitungen können die tollsten Artefakte entstehen, nicht nur als "Artefakt", sondern als tatsächliche Störquellen...
z.B. hat unser Freund Bojan (S53....) in meinem PCB MiniMCU ein Übersprechen in den Lautsprecherverstärker entdeckt, das vom Codec-.Ausgang über eine sehr lange parallel geführte Leitung zum I2C-Bus geführt, aufgetreten ist...
Abhilfe dagegen schaffte nur eine Unterbrechung der Leiterbahn und eine externe Drahtführung...
daher würde ich als 4. Punkt an möglichen Fehlerquellen auch das Print-Layout anführen...
Conclusio:
als einzige der möglichen Fehlerquellen, die ich persönlich in meinem MiniTRX relativ einfach beseitigen könnte, wäre 4.)
eine Änderung durch update auf einen Typ STM32H(F)7xx würde für den MiniTRX ein komplett neues MCU-pcb notwendig machen...
mir ehrlich gesagt zu aufwändig...
und dass die sogenannten Artefakte (die in Wirklichkeit ja Realität sind) durch digitale Filterung in der MCU entstehen und nicht im Codec, nur durch Änderung auf einen leistungsfähigeren Prozessor, aber nicht durch FW-Änderung behoben werden können, hilft dem Konzept der auf dem STM32F4xx basierenden Projekte auch nicht weiter...
also werde ich (zumindest für meinen MiniTRX) eine Lösung finden müssen, die (auch wenn hardwaremäßig realisiert) einen zufriedenstellenden Betrieb auch mit einer Ausgangsleistung >+40dBm zulassen...
und wenns nicht gelingt, war es doch einen Versuch wert, aus dem man wieder etwas gelernt hat (oder haben soll)....
und zur Bezeichnung "hardwareorientiert" möchte ich noch vermerken, dass es bei unserem UHSDR-Projekt sich um eine "Dreisamkeit" handelt, bestehend - wie beim Menschen - aus drei entscheidenden Faktoren..
Körper == Hardware, die sichtbare Seite des Projektes
Geist == Anforderung an das Projekt
Seele == Firmware, wie die Projekt-Anforderungen gelöst werden
und nur ein funktionierendes Zusammenspiel dieser drei Voraussetzungen machen den Erfolg aus...
//war jetzt ein kleiner Ausflug in meine gedankliche Welt dieses schönen Funk-Projektes //
vy 73,
Helmut
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Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: DF8OE on 22. August 2019, 06:07:05
Hallo Helmut,
ich stimme Dir vollumfänglich zu. Bei meinen "Forschungsarbeiten", die ich vor fast dreii Jahen begann, war ich guter Dinge, das Schaltermischerkonzept so weit verbessern zu können (durch Hardware), dass ein "mcHF reloaded" daraus entstehen sollte. Bessere Unterdrückung des durchgereichten LO im TX, Reduzierung der unerwünschten Signale im TX, größere Linearität. Alles das war möglich - mit mäßigem zusätzlichem Hardwareaufwand. Allerdings waren die Stellschrauben an diesen Elementen frequenz- und pegelabhängig. Und sie beeinflussten sich auch noch gegenseitig. Wir haben übrigens schon eine (noch?) nicht korrigierte Pegelabhängigkeit: Ich weiß nicht wie viele schon mal den TX IQ Abgleich mit Adleraugen betrachtet haben... Wenn man den Abgleich für IQ Amplitude und Phase für 0.5W gemacht hat (wirklich auf Optimum) und man schaltet dann bei gleicher Frequenz auf 10W - dann stimmt er nicht mehr! Man muss dann sowohl Phase als auch Amplitude korrigieren, um die bestmögliche Unterdrückung des Spiegels zu bekommen. Egal, wie man den Abgleich auch macht: Es finden sich (bei SSB) sprachabhängige Signale auf dem Spiegel.
Mathematisch lassen sich diese Effekte nicht erklären: sie haben ihren Grund in der Nicht-Perfektheit der eingesetzten Bauteile. Sie zu eliminieren ist verdammt schwer und hat eine "Abgleichorgie" als Folge. Meine "Notbremse" war dann das Konzept zu wechseln. Beim neuen Konzept treten alle die genannten Nebeneffekte prinzipbedingt nicht auf (dafür gibt es andere - denn nichts ist perfekt - die nach meinem Abwägen aber für uns von niedrigerer Störwirkung sind).
Ein Wechsel auf die 7er-MCU wäre sicherlich ein bedeutender Schritt. Noch haben wir die maximal möglichen Filterkoeffizienten für die 7er nicht implementiert - nur teilweise. Da ist noch ein größerer Brocken "drin". Auch die mentale Fähigkeit, wann in Sachen "erreichbare Ziele" bei einem Konzept das Ende der Fahnenstange erreicht ist zu akzeptieren, ist ein Punkt, den man nicht außer Acht lassen sollte. Klar: die Abschätzung ist "fließend". Für mich ist das Schaltermischerkonzept ein tolles low-cost, portabel QRP Konzept. Diese Ansprüche erfüllt es zu 100%. Viel mehr wird exponentiell schwierig...
Ich habe meine Messungen größtenteils nicht dokumentiert sondern sofort in Denk-Änderungen oder Umdimensionierungen der Schaltung umgesetzt. Deswegen kann ich aus dem Ärmel nicht mehr alles schütteln - meine Denkenergie geht seit einem knappen Jahr in eine andere Richtung. Wenn ich mir meine Schaltungen zum verbesserten mcHF-Konzept ansehe dann fallen mir bestimmt wieder einige ein...
vy 73
Andreas |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: DB4PLE on 22. August 2019, 12:52:45
Hallo Helmut,Conclusio:
als einzige der möglichen Fehlerquellen, die ich persönlich in meinem MiniTRX relativ einfach beseitigen könnte, wäre 4.)
eine Änderung durch update auf einen Typ STM32H(F)7xx würde für den MiniTRX ein komplett neues MCU-pcb notwendig machen...
mir ehrlich gesagt zu aufwändig...
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Verstehe ich.
Allerdings muss für den Ersatz des 100 pin F407 durch den "fast" pin kompatiblen 100 pin H7 lediglich eine Seite um einen Pin verschoben werden, der Rest könnte so bleiben. D.h die Layoutänderungen wären überschaubar.
73
Danilo
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Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 22. August 2019, 19:21:53
Hallo Danilo,
danke für info...
hab nicht gewusst, dass es auch bereits solch einen fast kompatiblen H7-Typ gibt...
werde ich überdenken und mich jetzt und in der kommenden "kühleren" Jahreszeit um die Messungen rund um den Codec kümmern..
habe auch vor, diese zu dokumentieren, denn wie's so schön heißt:
THE JOB ISN'T FINISHIED UNTIL THE PAPERWORK IS DONE...
;D ;D
habe heute bereits begonnen , mit meinem alten FSAS von Rhode "Licht" ins Dunkel zu bringen...
das Problem ist: auch mein guter alter FSAS zeigt bisweilen gewisse Artefakte, die ich mittlerweilen zwar schon kenne, die aber erst interpretiert werden müssen...
der Dialog mit Andreas war sehr positiv, ich sehe jetzt manches auch anders als vorher, trotzdem möchte ich gewisse Hintergründe auch lernen zu verstehen, auch wenn ich am Ende vielleicht auch keine "bessere" Lösung aus dem Ärmel schütteln kann..
mir geht es auch darum, durch meine Initiative etwas bewirken zu können, vielleicht auch nur durch eine Mehrportion an Ausdauer, die eben meine Stärke ist...
und @ Andreas:
meine Untersuchungen bezüglich mcHF & Co werden mich sicherlich nicht darin ausbremsen, deine Entwicklung punkto Direct-Sampling zu verfolgen und auch, sobald es spruchreif sein wird, sie zu bauen und mitzutesten...
ich finde es toll und ebenso toll die Unterstützung hier durch die sehr kompetenten Forumsexperten...
vielleicht gelingt es mir, in den Wintermonaten endlich die OVI40 UI-Platine zu bestücken, die dann ja auch mit der neuen RF-Platine zusammenarbeiten kann...
vy 73 und noch einen schönen Abend,
Helmut |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: DO9AH on 22. August 2019, 19:54:28
Hallo Helmut,
hast du schon mal über Predistortion nachgedacht? Also Signalauskopplung nach der PA?
Gruß
Andreas
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Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 22. August 2019, 20:10:30
Hallo Andreas (DO9AH),
hab ich ehrlich gesagt noch nicht, da ich mich im Moment ja mit der pre-equalization (==VorENTzerrung) beschäftige ;D ;D
allerdings habe ich hier im Forum mal gelesen, dass in dem neuen OVI40-UHSDR-Projekt solch eine Option angedacht werden könnte..
ich setze halt lieber auf eine möglichst unverzerrte und reine Signalerzeugung...
(nach dem deutschen Reinheitsgebot aus dem Jahre ??? ::) ;D)
vy 73,
Helmut
Zusatz: fiel mir halt so spontan ein, weil ich gerne mal ein Bierchen, gebraut nach dem Reinheitsgebot, trinke..
;D |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: DF8OE on 23. August 2019, 06:03:25
Der OVI40 soll Predistortion bekommen (wenn es Mithilfe von DSP bewanderten Softwerkern gibt). Technisch ist das auf jeden Fall möglich und auch angedacht. Allerdings kann die Predistortion NICHT die Artefakte beseitigen... Für eine Predistortion ist ein Full-Duplex-Betrieb nötig, den das mcHF-Konzept nicht kann (nur ein Codec der umgeschaltet wird). Der OVI40 hat zwei Codecs und ist "von Haus aus" Full-Duplex-fähig.
vy 73
Andreas |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: S58J on 23. August 2019, 15:31:36
Hi
Before adding any amplifier to mcHF please consider the fact that mcHF's spectral purity leaves some space for improvements - to keep it simple it's TX is not as clean as it should be.
More on that you can read in the NB6M mcHF TX measurements. So if you want to keep a friendly relationships with your neighbouring HAMs a simple TX mod needs to be done first before any amplifier.
Luckily the modification is really simple (adding 4 capacitors to the L21, L22, L23 and L24 - all NP0/C0G 200V). More on that in the attached file.
One observation from my side: if you wind LPF toroids according to the expected values (and NOT suggested number of turns) and if you modify T7 (I did the S54AM mod) then you can easily get full power also on 10m (after performing spectral purity mod).
Kind regards
Janez, S58J |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: DF8OE on 23. August 2019, 15:55:34
Hi Janez,
that is what we are talking about in this thread: spectral purity. Your mod shows impressive improvements on 160...40m, but if you increase frequency purity gets worser and worser. @Helmut: this shows that most artifacts are not sourced inside MCU and codec (its all the same for all bands) but inside mixer circuit...
My conclusion after much experimenting was not to use amplifiers or transverters at all.
vy 73
Andreas |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 23. August 2019, 20:29:11
Hallo Andreas und ale anderen "Mitstreiter"...
habe heut Abend eingehende Untersuchungen meines MiniTRX punkto Nebenwellen mit meinem Spektrumanalyzer durchgeführt, Stufe für Stufe gemessen und bin zu folgendem grundlegenden Ergebnis gekommen:
die einzig wirklich störende Nebenwelle, die sich leider nicht egalisieren lässt, kommt nicht vom Codec oder einer mangelnden MCU-Rechenleistung sondern passiert ungebremst und unaufhaltsam durch die zu geringe Isolation vom LO-Eingang des Mischers zum Mischerausgang hin...
sie ist beim Senden ständig präsent und in der Amplitude konstant und mit der Frequenz im Abstand der eingestellten Xlate von der Sendefrequenz...
und je höher das Frequenzband, umso stärker der unerwünschte "Durchgriff" des Xlate-Signals...
ich bin überzeugt, dass dies keine böse Eigenschaft des verwendeten Mischertyps ist, sondern eben eine rein physikalische, die nur bei einem "idealen" Mischer fehlen würde...
die I/Q-Signale am Ausgang des Codec sind lupenrein, die Trägerunterdrückung durch das Menü (TX-IQ-Balance/Phase arbeiten auf allen Bändern sehr zufriedenstellend mit einer Unterdrückung im Schnitt von ca 80 dB...
aber der Frequenzabstand des LO-Signals vom Sendesignal ist leider zu gering, um es durch Filter maskieren zu können...
Abhilfe wäre meiner Meinung nach einzig ein Arbeiten ohne Xlate, wodurch sich die Nebenwelle dann eben "nur" in einer verminderten Trägerunterdrückung äußern würde, die wenigstens keinen benachbarten Funkamateur stören würde...
aber vorerst werde ich mal alle Erkenntnisse versuchen zu verdauen, der Empfänger arbeitet ja ganz toll, eine Abstrahlung des LO-Signal des RX-Mischers ist nicht messbar aufgrund der hohen Isolation durch den Vorverstärker und liegt unter -130 dBm..
soweit mein Bericht für heute,
wünsche allen noch einen angenehmen Abend und ein schönes WE..
vy 73,
Helmut
PS: Hätte auch schon früher darauf kommen können,
dass LO und Ausgangsfrequenz NIE so knapp beisammen liegen dürfen, da damit jede Möglichkeit einer externen Filterung genommen ist!! |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: SP9BSL on 23. August 2019, 21:21:05
Hi Helmut,
here you have typical mcHF leakage of LO on receiver input for 3.712 frequency with 12kHz translate. Of course all the mods applied.
When compared to DDC there is NONE LO leak, same with tx... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 26. August 2019, 17:21:03
Hi Slawek,
tnx for pix,
I'm useing another current designe for my MiniTRX, the filter-board MiniFIL has a preamp and an attenuator...
therefore the leakage signal from LO on rx-input is -93dBm without and -130 dBm with preamp..
here the current design MiniFIL..
73, Helmut |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 26. August 2019, 17:23:25
| here the pix from LO-leakage on rx-input without preamp... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 26. August 2019, 17:25:49
| the other pix with the preamp (great isolation) from LO-signal to rx input... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 26. August 2019, 17:42:00
the graet problem is the tx signal with Xlate (here -12kHz), attenuation to mixer output is only 60 dB on 80 m, and very bad with only 37 dBm on 10 m..
so I prefer to transmit only WITHOUT Xlate, nevertheless quality of modulation is still very good as ham friends confirm in qso's...
carrier suppression is some dB's worse as with Xlate...
I'm sure, the solution with DDC is better but for transitional solution I prefer Xlate==OFF
vy 73,
Helmut |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: DF8OE on 26. August 2019, 17:58:38
xlate off is not recommended. You can find the reason on many web sites. You are crossing "zero" frequency. So e.g. it is not possible to work in AM or FM. Digital filters do work much better at higher frequencies. So the whole af is shifted to a higher frequency and complete signal processing is done at > 10KHz... For a better signal qualtiy you should use xlate on...
I am wondering why you do not see the mixing products which pop up in multiplies of the xlate on both sides of the wanted signal. They are not important at QRP - but cause "phantom TX signals" if you apply a power amplifier.
vy 73
Andreas |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: SP9BSL on 26. August 2019, 18:13:53
Hi Helmut,
we discussed this over a year ago in this thread:
https://www.amateurfunk-sulingen.de/forum/index.php?board=19;action=display;threadid=1107;start=msg18069#msg18069 (https://www.amateurfunk-sulingen.de/forum/index.php?board=19;action=display;threadid=1107;start=msg18069#msg18069)
I agree with Andreas, there is more profits from using xlate than switching it off...
ps. I see you have pretty good spectrum analyzer, check on John Miles pages if it is supported with his GPIB toolkit. Briliant stuff for older equipment, and have capability to take screen shoots:
http://www.ke5fx.com/gpib/readme.htm (http://www.ke5fx.com/gpib/readme.htm) |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 26. August 2019, 19:47:01
TNX,
and here for the rest of Monday a current design from the mixer booard MiniMIXC, with adjustable band sections (B0,B1)..
vy 73,
Helmut |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: DF8OE on 27. August 2019, 03:57:35
We have had a pull request for a software adjustable solution about half a year ago. This would be a better approach. Two DACs are connected to the mixer inputs and can be balanced via additional adjustment procedures. Level of DC is calculated if you are moving from one vaule to another. Much better than few manual adjusted resistors.
BUT:
As I wrote: nearly 95% of all mcHF/Sparrow/China clones I get for repair have no adjusted TX IQ settings! So I think this adjustment cannot halp because nearly nobody will do it. Yes: the persons who developed this will come forward, but the mass of users will not use them.
Then the leaving adjustments of level dependent IQ settings will be the next issue which has to be solved and so on and so on...
As I already wrote: nearly all of these issues do have a more or less solution for improvement. But all of them will result in more and more adjustment procedures, and schematics (and software) will grow and grow...
vy 73
Andreas |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 12:13:41
Hallo,
today morning I did some measures with my good old battleship FSAS from Rhode, it is about 30 years old but only with a centronics interface for old printers and plotters..
I'll publish my results in the following post, but please don't worry about the bad quality of pictures..
as first my old analyzer equipment...
vy 73 |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 12:32:12
condicions for all measures:
DUT is MiniTRX (not mcHF, only SW is the same...)
AF = 800Hz, -15dB into LineIN (L>L)
signal measure point is after BP and LP (MiniFIL) == input from the pa pcb MiniPA...
the PA is not activated to avoid undesirable couplings..
the first pix is from 80m band, span 125 kc, Xlate= -6kc..
you can see a 60 dB suppression from the LO-signal
and a very good suppression from the mirror in 12 kc distance..
but there are signals +/- 48 kc left and right from the working frequency.. perhaps the FFT signal for spectrum display and waterfall??
|
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 12:36:43
and now for compare a pix without Xlate under otherwise the same condiciones..
only the +/- 48 kc-signals are visible... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 12:44:23
now the same signal 15 kc around the working frequency..
first with Xlate -6 kc...
you can see on the left side the harmonics with 50 dB distance from the signal amplitude and the LO leakage signal with a distance from 60 dB...
the undesired sideband has a good suppression von > 70 dB... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 12:48:27
and now for compare a pix without Xlate under otherwise the same condiciones..
sideband suppression is only >50 dB,
harmonics from the AF signal >50 dB |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 13:09:12
and now a smaller span from 4 kc, first with Xlate -6 kc...
you see the very good carrier and sideband suppression >70 dB |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 13:11:44
under same condicions, but without Xlate...
carrier suppression <60 dB, udesired sideband 54 dB... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 13:17:54
but there are bad condicions on the higher bands, e.g.
the 15m-Band...
the following pix shows the spectrum for a 21,3 Mc signal,
span is 125 kc, Xlate -6 kc
the LO leakage suppression is very poor with only 40 dB,
mirror suppesion is high with 90 dB... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 13:19:19
the same with Xlate off looks very better...
|
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 13:21:46
the same signal in closer distance (15 kc) around the working frequency
first with Xlate -6 kc... |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 13:38:20
and without Xlate..
carrier suppression only 40 dB
sideband suppression 60 dB
and the advantage... the undesired spurious stay all near the working frequency...
if I had to decide which mode produces more disorders (also in QRP mode) I would pick the Xlate mode..
especially for SSB transmitting...
nobody transmitts in AM, CW is no question, here is no Xlate necessary... or yes ??
in RX-mode it's no reason to switch off Xlate, but it is recommended to iuse a isolation preamp.. to hold far the LO leakage from the antenna...
vy 73,
Helmut
|
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: SP9BSL on 27. August 2019, 14:13:32
Hi Helmut,
we have reached the same point a year ago, please see previosuly linked thread with reply #6 & 7. (https://www.amateurfunk-sulingen.de/forum/index.php?board=19;action=display;threadid=1107;start=0 (https://www.amateurfunk-sulingen.de/forum/index.php?board=19;action=display;threadid=1107;start=0)) |
Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 27. August 2019, 20:14:24
Hi Slawek,
hi Andreas,
tnx for info and sorry, I overlooked your thread one year ago because of "hardware working" in my daughters house ::)
but I think there is one difference on my measurement, I find a lot of less spurious in Xlate_OFF mode..
the "spurious" by your measures could also be harmonics from the built in 750Hz tune-generator...
for my measures I used The FA-IQ-DDS generator with high signal purity (distance of distortions >60 dB), injected to the line input from my MiniTRX...
my conclusio (perhaps the same like yours) :
concept of tx is a pretty toy but not usable for higher power...
rx is very great working and comparable with top first class receivers...
vy 73,
Helmut
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Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 28. August 2019, 13:51:54
Hi dear fellows,
today morning I started an attempt to attenuate the spurs in the mode "Xlate_OFF" on the undesired sideband over the config menu
"TX IQ Balance (80m,CW)" and "TX IQ Phase (80m,CW)"
and the same for 10m-Band...
it looks quite pretty now, the suppression is a bit greater...
see the pictures in nostalgic quality...
first 80m, span 15 kc
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Title: Re:mcHF / Sparrow etc. mit externer PA
Post by: OE3HKC on 28. August 2019, 13:57:30
and now 10m, span 15kc,
carrier suppression is worse, but you can't do anything against because of the physical characteristics of the mixer..
also very good mixers like the AD831 have only an isloation from 30 dB LO to IF output...
vy 73 and have a nice day,
Helmut |
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