Hochwertiger Transverter zu 144 MHz von S53WW

Ich glaube, dass viele Besucher dieses Portals bereits die Beschreibung der hochohmigen Vorverstärker von Robi gelesen haben S53WW. Robi hat zugestimmt, alle Artikel zu übersetzen, die auf seiner Website stehen: http://lea.hamradio.si/~s53ww/. wir danken Ihnen!

Einführung

Javornik 144/14 MHz ist ein High - End Transverter zu 144 MHz optimiert für die Verwendung mit FT-1000MP als Station auf 14 MHz und Netzteilverlust 0,5 dB zwischen Antenne und Transvertereingang (ohne den Einsatz zusätzlicher Vorverstärker!).

Er hat dva (synchron) RX-Konvertory mit genügend Verstärkung, um die Rauschzahl FT-1000MP . zu übertreffen, das ist, wenn IP0 aktiviert ist 18 dB. Der FT-1000MP muss leicht modifiziert werden – Bringen Sie den Rückwandanschluss mit SUB RX heraus, damit, um das Erscheinungsbild des Geräts nicht zu stören.

XVRT Javornik während des UKW-Wettbewerbs 2002 mit JN75DS Lokale Oszillatoren (130 MHz) sind in Buttler-Schaltung mit rauscharmen BFR93a-Transistoren. Zwei separate Oszillator-Signalwege führen zu den RX-Mischern. Die maximale LO-Leistung zu den Mischern beträgt 23 dBm und kann durch Dämpfungsglieder angepasst werden (verschiedene Mischertypen einsetzbar). Wenn Ihnen ein Konverter ausreicht, ist es nicht notwendig, ein LO-Paar aufzubauen.

TX-Konverter behandelt den Eingangspegel des Treibers an 14 MHz im Bereich -20 dBm bis +20 dBm. Der Treiber mit Transistor BFG196 arbeitet in Klasse A und liefert ein sehr klares Pegelsignal +15 dBm, das reicht, um den Mitsubishi M57727 Hybrid zu begeistern (20W) oder M57713 (10W).

RX-Wandler
Blockschaltbild des RX-Pfads
RX-Konverter-Diagramm, erster Teil
RX-Konverter-Diagramm, zweiter Teil

Gesamtrauschzahl des Berichts (0,5 dB Verluste im Netzteil + XVRT + WENN RIG) ist auf Nivellierung ausgelegt 2,0 dB (170K), was besser ist als für TROPO bei . erforderlich 144 MHz. Verluste 0,5 dB steht zum Beispiel für 33m 7/8″ Kabel, 18m 1/2″ Kabel oder 11m AircomPlus / H2000. Merken, diese Investition in Gutes (lesen: grob) ist viel besser, als den gleichen Betrag in einen Vorverstärker unter der Antenne zu investieren! In Fällen, wo es nicht möglich ist, eine kurze Stromversorgung zu verwenden, die vorgeschlagene Methode zum Anschließen des 4xBF998-Vorverstärkers an den Antennenanschluss (ist die Spannung, die über RX- oder RX/TX-Koaxialkabel zugeführt wird).

Tabelle 1: technische Parameter des RX-Teils von Javornik 144/14 MHz:

JAVORNIK-144/14

JAVORNIK-144/14 + FT-1000MP (Börsengang EIN, HAUPT-RX)

NF

0,9 dB

1,5 dB

g

25,0 dB

Eingang IP3

+ 4 dBm

– 2 dBm (@15 kHz, berechnet, basierend auf meiner Messung von IP3 at 14 MHz)

Die Verstärkung des Transverters wird auf einen geeigneteren Wert eingestellt, wenn andere RIG-Typen verwendet werden (Also, um den gesamten Dynamikbereich so ideal wie möglich zu gestalten) Verwendung von Dämpfungsgliedern vor dem Mischer. Die folgende Tabelle zeigt die Werte der Pi-Zellen-Widerstände (R gegen Masse / seriell R) für unterschiedliche Rauschzahlen von RIGs so, damit ist die Gesamtrauschzahl 1,5 dB.

Tabelle 2: die Werte der Pi-Zellen-Widerstände vor dem Mischer, um die Gesamtrauschzahl zu erreichen 1,5 dB:

g [dB]

NF [dB]

T [K]

IP3out [dBm]

ZU [dB]

PI ATT R-Werte

WENN RIG NF [dB]

26,5

0,75

55

30

2,5

330/15

20

26,0

0,8

58

30

3,0

300/18

19

25,5

0,85

63

30

3,5

270/22

18

25,0

0,9

67

29

4,0

240/27

18

24,5

0,95

71

29

4,5

220/30

17

24,0

1,0

75

29

5,0

200/33

16

23,5

1,05

79

29

5,5

180/36

15

23,0

1,1

84

28

6,0

150/39

14

22,5

1,2

92

28

6,5

150/43

13

22,0

1,3

101

28

7,0

135/47

11

21,5

1,35

106

28

7,5

130/51

9

21,0

1,45

115

27

8,0

120/56

5

Wenn die Dämpfung des Koaxialkabels größer ist als 0,5 dB, um den erforderlichen XVRT-Gewinn bei der erforderlichen NF neu zu berechnen 2,0 dB (T=170K) benutze die folgende Formel:
TWENN/g + TRX = T
T = 170 – 290*(10L/10 – 1)
Wo TWENN = 290*(10NF/10 – 1) beimRX ist eine Funktion des Gewinns (g) gemäß Tabelle Nr.2.

Zum Beispiel: TWENN = 11200 K (16 dB) und L = 0,8 dB ==> T = (170 – 58) = 111 ==> Zuerst versuchen wir es mit G = 446 (26,5 dB) und T RX = 55 K da T = 80 was primär ist und wir versuchen einen anderen Wert aus der Tabelle 2 und wir zählen bis dahin, bis wir G = . erreichen 281 (24,5 dB) und T RX = 71 K, die beide Bedingungen erfüllt.

Den Wert der HF RIG Rauschzahl zu bestimmen ist schwieriger als es den Anschein hat. Daten aus G3SJX- und ARRL-Überprüfungen basieren auf Sensitivität, G3SJX um 10 dB (S+N)/N und SSB (BW = 2,4 kHz) ein ARRL-Preis 0 dB S / N und CW (BW = 500 Hz). Bereitgestellt, dass die Rauschbreite gleich der Filterbreite ist (2400 oder 500 Hz) jeder kann die Rauschzahl leicht berechnen (zum Beispiel gilt NF = MDS für ARRL-Daten – (-174 + 10PROTOKOLL(BW))). Aber die Bandbreite des Rauschens ist nicht dieselbe, diese Tatsache wird auch beim Vergleich der berechneten Geräuschwerte nach ARRL- und G3SJX-Daten sichtbar. In der Tabelle 3 es gibt mehrere berechnete Werte von HF RIGs zum Vergleich. BW-Rauschen wird deutlich durch die Zwischenkreise beeinflusst. Ich möchte immer noch sagen, dass die aus den G3SJX-Daten berechneten NFs zu optimistisch sind, weil AF-Schaltungen die BW verengen und so manche Zahlen nicht erkennbar sind (IC-775, TS-870).

Tabelle 3: NF-Werte verschiedener HF-RIGs pro 14 MHz mit AIP an (Vorverstärker AUS) berechnet aus G3SJX-Daten und ARRL-Messungen unter der Annahme, dass die BW-Rausch- und ZF-Filter identisch sind:

HF-RIG

NF [dB] gemäß G3SJX-Daten (BW = 2,4 kHz)

NF [dB] nach ARRL BW = Daten 500 Hz)

FT-1000MP

16

19

FT-1000MP MARK-V

17

20

TS-870

18

18

IC-775DSP

12

9

IC-756PRO

12

13

IC-738/736

12

14

Wieso den 14 MHz Zwischenfrequenz und nicht Standard 28 MHz? Weil die Linearität von HF-RIG-Empfängern optimiert ist für 7 ein 14 MHz. In den unteren Bändern kann es verbessert werden, indem Dämpfungsglieder hinzugefügt werden, während die Empfindlichkeit verringert wird. Die Linearität in den höheren Bändern einiger Geräte ist schlecht (ohne gute technische Erklärung). Insbesondere die Linearität neuerer Geräte auf 28 MHz ist sehr schlecht (mit Ausnahme von TS-870). Tabelle 4 gibt die Antwort, wie die IP3 verschiedener HF-Geräte.

Tabelle 4: IP3-Werte verschiedener HF RIGs pro 14 ein 28 MHz pri AIP EIN (Vorverstärker AUS) wie von G3SJX angegeben (Signalabstand 50 kHz):

HF-RIG

IP3 [dBm] @ 14 MHz

IP3 [dBm] @ 28 MHz

FT-1000MP

24

6

FT-1000MP MARK-V

24

2

TS-870

17

20

TS-850

25

16

IC-775DSP

12

1

IC-756PRO

13

14

IC-738/736

21

22

Vergleichen wir nun die UKW-Arbeitsplatzberichte mit 0,5 Dezibelverlust des Koaxialkabels, XVRT und HF RIG im Einsatz Javornik 144/14 ein LT2S. LT2S wird als gut anerkannt “Standard” Transverter so zsikom 20 dB, Rauschzahl 1,0 dB a IP3out +27 dBm. In der Tabelle 5 sind Daten zu NF und IP3in mit Javornik 144/14 und LT2S mit verschiedenen HF-Geräten (Daten zu NF und IP3 stammen aus der Tabellennummer 3 ein 4). Da LT2S für einige HF-Geräte zu viel Verstärkung hat, ist die Gesamtempfindlichkeit zu niedrig (es kommt auf das rauschen der antenne an, die geografisch variiert). Die Angaben in Klammern gelten für Javornik 144/14 mit dem Gewinn auf einen solchen Wert gesetzt, dass die NF identisch mit LT2S . ist. Daten für Javornik 144/14 sind in einer separaten Spalte. Ein sorgfältiger Vergleich ist zu sehen, dass Gewinn und NF XVRT den Gesamtwert des RX-Systems beeinflussen.

Nehmen wir zum Beispiel den FT-1000MP mit LT2S: es könnte so aussehen, als ob, dass die Empfindlichkeit schwach sein wird, also würden wir sofort einen Vorverstärker mit einer Verstärkung hinzufügen 10 dB über Antenne. In diesem Fall verschlechtert sich die Linearität um 10 dB (IP3in = -23 dBm) obwohl der Vorverstärker perfekt linear ist. Alternativ schalten Sie den Vorverstärker des FT-1000MP . ein (IP0 dein AUS) – in diesem Fall sinkt die IF NF von 18 dB na 8 dB und Gesamt-NF von 3,2 dB na 1,7 dB. Aber! IP3 fällt auch ab +6 dBm an -1 dBm und die Gesamtlinearität sinkt auf ungefähr den Pegel -20 dBm! Endlich ist es möglich zu schließen, dass LT2S nur mit HF-Geräten verwendet werden kann, davon NF ist 10-14 dB- und IP3-Werte sind einige +20 dBm (An 28 MHz!!!).

Tabelle 5: NF- und IP3-Werte mit Javornik 144/14 An 14 MHz und LT2S und 28 MHz:

HF-RIG

JAVORNIK-144/14

LT2S

NF [dB]

IP3 [dBm]

g [dB]

NF [dB]

IP3 [dBm]

FT-1000MP

2,0 (3,2)

-2 (+2)

25 (21)

3,2

-13

TS-870

2,0 (3,2)

-8 (-4)

25 (21)

3,2

+0

TS-850

2,0 (2,7)

+0 (+2)

24 (21)

2,7

-4

IC-775DSP

2,0 (1,8)

-9 (-10)

22 (23)

1,8

-18

IC-756PRO

2,0 (2,1)

-9 (-9)

22,5 (22)

2,1

-6

IC-738/736

2,0 (2,2)

-2 (-1)

22,5 (21,5)

2,2

+1

Thermisches Rauschen der Antenne in unserem QTH JN75DS-Wettbewerb, 1269m asl. (2.7.99 Ö 19.00 Ortszeit) Unter Berücksichtigung der erforderlichen Sensibilität gegenüber 144 MHz bei Wettbewerben müssen wir auch das thermische Rauschen der Antenne berücksichtigen (TEIN). In manchen Quellen ist mindestens T angegebenEIN An 144 MHz 200K, wenn die Antenne auf einen kalten Bereich des Himmels gerichtet ist. Aber die Realität ist immer ein bisschen schlimmer. Auf dem Bild sieht man TEIN an unserem Wettbewerbsarbeitsplatz JN75DS, 1269 m ü.NN beim Messen 2.7.1999 Ö 19.00 LT. Der niedrigste gemessene Wert war 370K, was äquivalent ist 3,5 dB NF. Die Höchstwerte sind in Richtung der Stadt Postojna (grob 10 km, 500m asl) 1600K = 8,1 dB pro Ort Cerknica / Ljubljana.

Ist bekannt, dass, wenn das Rauschen des RX-Systems das gleiche ist wie das Rauschen der Antenne, dann ist die Verschlechterung von S / N 3 dB. Es ist umstritten, Welche S/N-Verschlechterung ist für UKW-Contests akzeptabel. Ich denke, dass TRX sollte das 0,6-fache des T-Wertes betragenAmin – gibt eine Verschlechterung von S / N o 2 dB. BEIMAmin wird angenommen als 300/2 + 200/2 = 250K (halb Erdgeräusch und halb Himmelsgeräusch). Beim NF-System 2,0 dB (170K) so haben wir eine ausreichende Reserve für unvorhersehbare Verluste im Relais, Pullover und ähnliches.

Lokale Oszillatoren

Blockdiagramm von Oszillatoren
Oszillator-Schema, erster Teil
Oszillator-Schema, zweiter Teil
T / R-Schaltschema
XVRT-Verbindungsschema

Lokale Oszillatoren (130 MHz) sind nach Buttler mit Low-Noise-Transistoren BFR93a . beschaltet. Die Schaltung verfügt über zwei separate Oszillatoren für zwei RX-Mischer. Der maximale Anregungspegel von LO sollte 23 dBm, die wir durch Abschwächer vor den Mischern setzen. Verschiedene Mischer können verwendet werden (Ich empfehle TUF-1H). Wenn benutzt 23 dBm-Mischer (z.B. RAY-1 oder SAY-1) eine Erhöhung des IP3 um ist möglich 1 oder 2 dB (eigener RX-Konverter, weil IP3 durch IF RIG . bestimmt wird, das ist niedriger als +25 dBm). Es ist jedoch nicht schädlich, RAY-1 bei der gleichen Anregung wie TUF-1H . zu verwenden (+14 dBm) – es ist besser, SAY-1 zu verwenden als für +20 dBm P1dB. Wie auch immer, Preis +23 dBm LO-Mischer ist die Verbesserung nicht wert 1-2 dB IP3.
Wenn Sie nicht an beiden RX-Konvertern interessiert sind, dann brauchen Sie nur ein Teil zu konstruieren.

TX-Konverter

TX-Pfad-Blockdiagramm
TX-Konverter-Diagramm, erster Teil
TX-Konverter-Diagramm, zweiter Teil
PA-TX-Konverter-Diagramm

Der TX-Konverter kann das Anregungssignal verarbeiten 14 MHz in Stufen von -20 dBm pro +20 dBm. Für TRX, die einen sehr niedrigen Signalpegel hat (-10 zu -20 dBm) es ist möglich, eine Verstärkerstufe einzubauen. Hinter dem Low-Level-Mixer befindet sich ein rauscharmer Breitbandverstärker. Der Treiber arbeitet in Klasse A mit dem BFG196 und liefert ein sehr klares Pegelsignal +15 dBm (IMD5 ist da -60 dBc). Für die letzte Stufe ist es am effizientesten, die nahtlose Hybrid-PA von Mitsubishi M57727 zu verwenden (20W) oder M57713 (10W). Dies ist nicht die beste technische Lösung, weil die Module nicht die linearsten sind, aber bei 20 / 10 W oder weniger ist es leicht, höhere IMD-Produkte um mehr als zu unterdrücken 120 dB unter Trägerpegel (das reicht dafür, um nahegelegene Stationen nicht zu verwirren).

Das größte Problem des gesamten TX-Teils ist Breitbandrauschen. Es gibt zwei Quellen, an seiner Produktion beteiligt: XVRT und HF RIG. Durch die Messung von Javornik 144/14 MHz bei 20W Ausgangsleistung wurde der Wert erreicht -118 dBc / 2,4 kHz und kann weiter verbessert werden um 10-15 dB bei Verwendung eines TX-Mischers mit einem höheren Oszillatorpegel (Beachtung – TX-Rauschen wird nur -108 dBc / 2,4 kHz bei 2 W Ausgangsleistung!). Das Rauschspektrum von HF RIG ist jedoch viel schlechter! Blick auf die Daten von G3SJX (ARRL misst TX-Rauschen nur in einer Entfernung von 20 kHz, die nur als Phasenrauschen betrachtet werden können, kein Breitband-TX-Rauschen) es ist möglich zu sehen, dass keines der modernen RIGs ein besseres Breitband-TX-Rauschen hat als -110 dBc / 2,4 kHz im Abstand 200 kHz von der Trägerfrequenz. In einem engeren Bereich ist es rund 100 dBc/2,4 kHz, was immer noch nicht der Wert des vorherrschenden Phasenrauschens ist. Es bedeutet, dass das S / N-Verhältnis des übertragenen Signals nur 100 -110 dB!!! Dve 500W VHF stanice so 16 dBi-Antennen in der Ferne 100 km (!) mit Funksichtbarkeit erzeugen sie ein Signal der Stärke -27 dBm – Was ist 111 dB über dem SSB-Geräuschpegel (Ich nehme Sensibilität -138 dBm). Nur durch Drücken von PTT am Gerät mit dem übertragenen Geräuschpegel -111 dBc / 2,4 kHz bedeutet eine Erhöhung des Rauschens um 3 dB!

Jemand könnte urteilen, dass Breitband-TX-Rauschen besonders bei UKW-Wettbewerben in stark frequentierten Gebieten ein Problem darstellt. Zum Beispiel, in S5 ist die durchschnittliche Entfernung zwischen gut ausgestatteten Stationen 50 km und Distanzen von 10-20km sind keine Besonderheit!

JAVORNIK-Verbindung 144/14 ein FT-1000MP

Na zu, Um die Fähigkeiten des FT-1000MP mit zwei separaten RX-Eingängen voll ausnutzen zu können, benötigen wir eine einfache Schaltung, die XVRT und IF RIG . verbindet. Das Einschalten der Frequenzweiche kann als Minimum betrachtet werden 14 MHz, der beide RX-Wandler in einer Position mit dem MAIN RX-Eingang verbindet. Das ist, weil, dass der SUB RX nicht die gleiche Qualität wie der MAIN RX hat und keinen DSP bietet. Aber ich denke, das nur bei 20% Ich werde die Verbindung von SUB auf MAIN RX umstellen.

Die Schnittstelle kann auch eine Schaltung enthalten, wodurch das S-System funktioniert&P zu SUB RX mit beiden RX-Wandlern unabhängig vom Switch mit Qualität NB, Kristallfilter und so weiter.

Weitere Entwicklung

Dies ist ein Problem mit Breitbandrauschen. Es ist möglich, einen hochwertigen VFO auf 130 MHz (vorzugsweise VXO oder DDS / PLL) und verwende HF RIG auf einer einzigen Frequenz. In diesem Fall wäre es möglich, auf zu ranken 14 MHz Quarzfilter zwischen RIG und XVRT. Das Ergebnis wäre ein besseres S/N-Verhältnis des übertragenen Signals und ein geringerer Anteil an IMD-Produkten beim Empfang.

Tut, S53WW
Slowakische Übersetzung von Viliam, OM3-0122

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