1 kW PA-steg för 144 MHz

SM0AOM

Well-Known Member
Vad är det som begränsar brusgolvet utanför +/- 25 kHz?
Någon form av LP-filter i hårdvara?
 

SM6VFZ

Well-Known Member
Det är digitalt. Från ADC kommer samplad data i 576 ksps. I FPGA:n skapar jag komplex signal kring en fjärdedel av detta (144 kHz) och sedan följer ett decimerande FIR-filter, som bandbegränsar och skapar 96 ksps.
 

SM0AOM

Well-Known Member
Det ser ut som om det går att ordna till ett sidbandsbrus av mellan -150 och -160 dBc/Hz med ganska enkla medel. Frågan är dock hur bra IM3 kan bli inom kristallfiltrets passband.

Ser att du är gammal ETA:are och dessutom jobbar på Ascom.
Hade ganska mycket med dem att göra under Mats/EAN:s tid där i samband med att ta fram specar för ett brandlarmssystem för renoverade sitt- och sovvagnar åt SJ.
 

SM6VFZ

Well-Known Member
Ja, den stora frågan är om det är värt att ha en så bra ADC, eller om man pga olika begränsningar, som påverkar IP3 o.s.v., landar i att man lika gärna kan ha en billigare ADC med färre bitar/sämre dynamik.
Men oavsett detta så är ändå en stor fördel med stor dynamik i ADC:n att man inte behöver någon form av analog AGC i kedjan utan man kan göra detta helt digitalt. Det förenklar mycket och man blir av med en stor källa till problem.

Om du syftar på fasbrus i TX så kan det potentiellt bli väldigt bra. Men då ska man komma ihåg att detta är på fast frekvens (63 MHz etc). Så (fas-)brusprestandan sätts av den LO/synth man använder för att blanda till/från lämpligt frekvensband.

Japp, AOM, jag minns att jag såg ditt namn på en sådan utredning. Minns också att jag hade några frågor om hur du räknat eller nåt sånt, men tror aldrig att jag såg något svar. Det kanske inte kom fram till dig(?) Men var ju ett tag sedan. Vi kan ta det som privat kommunikation om det finns nåt mer att säga om detta.
 

SM7EQL

Kortvågs- och UKV-tekniker
Som alternativ till Toyocom 63,078 MHz filtren som inte gick att få särskilt bra data på i passbandet så kopplade jag upp två monolitiska kristallfilter på 70,050 MHz. Impedansanpassning mot 50 ohm gjordes med två trimkondensatorer och två spolar med trimkärnor. Efter optimering mättes komponentvärdena upp. Trimkondensatorerna visade båda två 3,4 pF och ersattes med två fasta 3,3 pF. Spolarna mättes till 1,25 uH resp 1,2 uH. Väldigt fin symmetrisk kurvform och bra anpassning. Lätt att finjustera med trimkärnorna.

a2.jpg

Märkning "7020AB NDK38" Har inte hittat någon data på filtret. Någon som vet?
 

SA5AKL

Well-Known Member
Egentligen inte.
Hur är det med parallellkoppling av oscillatorer? Teoretiskt om man har två på samma frekvens som är faslåsta och sidbandsbruset är stokastiskt bör man tjäna 3dB per parallellkopplad grupp. Är detta något som används?

Jag inser problematiken med att realisera det hela...
 

SM0AOM

Well-Known Member
Kanske.

Det är vanskligt att uttala sig om sådant.

I litteraturen finns de som sysselsatt sig med problemet, och i varje fall
parallellkopplade förstärkare ger lägre fasbrus. Ifall detta även gäller när de
är återkopplade över svängningsgränsen är en annan fråga som sannolikt beror
åtskilligt på amplitudbegränsningsmekanismen.
 

Attachments

  • 1001.2047.pdf
    2.4 MB · Views: 18

SM6MUY

Well-Known Member
Hur är det med parallellkoppling av oscillatorer? Teoretiskt om man har två på samma frekvens som är faslåsta och sidbandsbruset är stokastiskt bör man tjäna 3dB per parallellkopplad grupp. Är detta något som används?

Jag inser problematiken med att realisera det hela...
Nu är du inne på 5G ;) och där gör man så. Man kombinerar signalen i "rymden" och tjänar således i prestanda...Att optimera för bästa fasbrus kan göras på många sätt och de som är experter är de som jobbar med radar. Inte så konstigt kanske. På 80-talet när jag jobbade med detta fanns "trix" som fortfarande är mindre kända. Men oftast inga extrema sätt utan sunt förnuft och smarta konstruktioner....
 

SM7EQL

Kortvågs- och UKV-tekniker
Här kommer en kort uppdatering om det pågående bygget av ny 2 m CW/SSB-exciter till 1 kW PA-steget.

Ett antal provkopplingar och många mätningar har resulterat i en snart klar styrsändare som troligen kommer att få bra prestanda. Det är säkrast att reservera sig lite för man vet inte vad som dyker upp.

Utgångspunkten för konstruktionen har varit att så långt möjligt använda komponenter som finns i junkboxarna och pussla ihop dessa. För DSB-genering på 5 MHz används en passiv balanserad blandare SBL-1 som drivs av en kristalloscillator på 5 MHz och LF. Utgången är försedd med en diplexer. DSB-generatorn är byggd som en fristående modul med måtten 22x36x118 mm och försedd med SMB-kontakter.

Som mikrofonförstärkare, kompressor och limiter används f n SSM2165-1. Inbyggt i en egen modul.

DSB-generatorn matar filtermodulen med två kaskadkopplade 5 MHz kristallfilter med anpassningkretsar för 50 ohm systemimpedans.

Utsignalen 5 MHz LSB går vidare till nästa modul som innehåller diplexer, balanserad blandare SRA-6, kristallfilter för 63,078 MHz och en 10 dB förstärkare. Första LO 68,078 matas från en extern enhet, i nuläget en GPS-låst modul från Leo Bodnar.

Utsignalen 63,078 MHz USB leds vidare till nästa modul som innehåller ytterligare en SRA-6 med diplexers på RF- och IF-portarna. LO-signalen på 81 MHz genereras externt av en VXO-kopplad kristalloscillator där vanliga 27 MHz kristaller mellan Kanal 2-16 passade. Oscillatorfrekvensen multipliceras tre gånger till 81 MHz. Ett smalt bandpassfilter hindrar 27 och 54 MHz att nå blandaren och läcka igenom denna. VXO:n befinner sig ännu på experimentstadiet men ser ut att fungera bra så det blir den som skall användas - tills vidare i alla fall.

Utsignalen från blandaren är 144 MHz och matar nästa box innehållande ett 11-poligt högpassfilter för 142 MHz följt av en 10 dB förstärkare samt ett 11-poligt lågpassfilter för 146 MHz. Frekvensspektrat ut innehåller enbart 144 MHz-signalen då alla andra oönskade signaler är helt bortfiltrerade. Utnivån är ställd till -20 dBm.

Lyssningsmässigt går det inte att höra något spatter alls utan pitchen i SSB-signalen går vackert ut ur SSB-filtrets branta flank. Nu är det väl tveksamt om denna höga kvalitet kan bibehållas hela vägen upp till 1 kW-nivån men ingen kedja är ju starkare än dess svagaste länk. SSB-excitern på -20 dBm nivån är definitivt bra nog.

De obestyckade modulerna längst till höger skall inhysa en klass A-förstärkare upp till +20 dBm utnivå som sedan passar till vad 1 kW-steget behöver för full utstyrning samt div styrlogik för S/M-omkoppling och val av CW/SSB m m.

2mx.jpg

Modulerna är tillverkade av enkelsidigt 1,6 mm glasfiberlaminat som klippts till och lödats ihop. Allt innehåll är byggt direkt på kopparlaminatet. Det gör det enkelt att justera komponentvärden och alla komponenter är lätt åtkomliga för byte eller mätningar. Alla in- och utgångar är anpassade för 50 ohm för att kunna optimera och verifiera varje steg var för sig.

19" apparatlådan kommer ursprungligen från Magnetic och jag tror att den använts i det nu skrotade NMT-systemet? I en likadan låda skall lokaloscillator, VXOn och en 15 V nätdel inhysas.
 
Last edited:

SM0AOM

Well-Known Member
Den här styrsändaren är nog så bra som det realistiskt sett är möjligt att få den.

Utombandsdistorsion (IM3 och IM5) går att helt försumma jämfört med vad resten av kedjan bidrar med, och sidbandsbruset hålls nere genom dels 63 MHz-filtret och dels genom lågbrusiga oscillatorer.

Brusavståndet på avstånd större än +/- 20 kHz blir helt bestämt av VXO:n, och med bra
kristaller samt en genomtänkt uppbyggnad kan nog - 155 dBc/Hz vara realistiskt.

Lite systemplanering:

Uteffekt 1 kW
Antennvinst 14 dB på 28 m höjd
ERP 25 kW
Närmaste amatörgranne 2 km bort
Antennvinst 10 dB på 10 m höjd
Termiskt brusgolv -170 dBm/Hz eller -135 dBm i en SSB-bandbredd
Utbredningsförlust enligt Egli-modellen -95 dB, -71 dB med antennvinsterna inräknade
Mottagen signaleffekt 60-71 = -11 dBm, eller 124 dB över brusgolvet
Bruseffekt från sändaren -131 dBm eller 4 dB över brusgolvet med en ideal mottagare

Det är högst osannolikt att grannens mottagare är ideal, så en mer realistisk försämring av brusgolvet för t.ex. IC-9700 skulle vara 25 dB, alltså från -135 till -110 dBm.

Dock kommer IC-9700 att överstyras med pre-ampen inkopplad redan vid -27 dBm, vilket är nödvändigt för att ha ett brusgolv av -135 dBm. Med pre-ampen urkopplad ligger brusgolvet på -125 dBm, och överstyrningsnivån på - 10 dBm.

Om amatörgrannen nöjer sig med att endast ta emot starkare signaler än 10 dB över det termiska och galaktiska brusgolvet så skulle det gå att rikta antennerna mot varandra utan ytterligare prestandaförsämring.

Man kan alltså inte utnyttja tvåsignalselektiviteten hos en sådan mottagare fullt ut när
pre-ampen är inkopplad.
 
Last edited:
Top