Låga delen på 2m med vertikal polarisation

"Den där" PGA103 från MCL är kompetent. I mitt NAG144XL sitter en RX-förstärkare som tidigare ägare byggt om till BF981 men vars höga förstärkning + IM-susceptibilitet inte passade i den kontaminerade RF miljö jag bor i. Konstruktionen gjordes om till en PGA103, kompletterades med ett litet dämparnät mellan dess utgång och helixfiltret (orginal i NAG144). Dämparen ger en bra anpassning mellan PGA och helixfilter samtidigt som den sänker det (i mitt fall) våldsamma systemgainet. Den modifieringen av kedjan tillsammans med att IC-9700's inbyggda preamp slogs av medförde en signifikant förbättring av störsituationen (trots att 9700 inte är en bredbandig SDR).
 
Ska man få någon förbättring av utombandsegenskaperna hos hela systemet så är det nödvändigt med ett filter i kedjan.
Bäst effekt får det om det sitter före en LNA. Man ska ha klart för sig att en SDR som saknar RF-selektivitet sannolikt inte
mår speciellt bra av mer förstärkning innan när det finns starka utombandssignaler.

VHF och UHF är besvärligt därför att så stora krav ställs på dynamiken, eftersom både starka och svaga signaler kan förekomma inom samma
eller närliggande frekvensområden. Linjäritetsegenskaperna hos PGA103 är så bra att deras bidrag till helheten kan försummas, utan det blir mottagaren "nedströms" vilka avgör hur resultaten blir.
 
Här kan man se vad som händer med en SDR när lite väl mycket matas in.

test_ej_overstyrd.jpg
Här är det på väg att gå överstyr

test_overstyrd.jpg
Nu händer det lite mer

test_overstyrd2.jpg
Här har det spårat ur totalt. Det hallucinerar vilt med signaler som absolut inte finns i verkligheten.

Ett enkelt sätt att kontrollera är att koppla in t ex 10 dB dämpning och om då spektrumet ändrar karaktär är mottagaren överstyrd. Det är en kontroll som alla som håller på med EMC-mätningar rutinmässigt gör för att kolla om mätsystemet är överstyrt. I synnerhet om man har att göra med besvärliga signaler (bredbandiga, impulsstörningar) eller befinner sig ute i det fria och mäter där det kan finnas rundradiosändare, mobilmaster och liknande i närheten. Fördelen med att sitta och lyssna med en SDR är att det borde vara uppenbart att något är lurt om hela spektrumbilden plötsligt drar iväg
 
Det är ingen tillfällighet att mätmottagare för EMC-ändamål har en knapp "LIN TEST" på frontpanelen.

1684740600406.png

1684740760404.png

Genom att använda denna funktion kan man med ett ögonkast avgöra om mottagaren arbetar inom sitt linjära område eller inte.

Denna slutkläm ur en rapport skriven för dryga 10 år sedan kan vara till viss vägledning även för den seriöst experimenterande radioamatören:

1684742849864.png
 
Last edited:
Måste erkänna att jag är lite nyfiken på att bygga en egen LNA och även ett eget bandpassfilter men var kan man hitta prototypkort lämpliga för detta? Jag reder inte ut att designa egna kort och beräkna filter känner jag.

Hur tar man reda på ingångsimpedansen för LNAt eftersom den parametern krävs för beräkning av filter?

Känns som att tråden börjar gå lite off topic nu. Jag kanske borde starta en ny?
 
Enklast är att skapa egna boxar mha enkelsidigt kopparlaminat utan fotoresist. Allt som behövs sedan är en bågfil, ett litet skruvstäd samt lödutrustning. Flitigt använt av undertecknad.

Det finns mycket info på nätet och en gratis RF simulator: Qucs Studio som kan hämtas och labbas med. Den har tom. "sliders" så att man kan "trimma" komponentvärden i realtid, något som annars endast funnits i dyra mjukvaror som Keysight ADS eller MicroWave Office.
 
Det enklaste är att bestämma ingångsimpedansen till något lämpligt, förslagsvis 50 ohm.

Därefter väljer man kretskomponenter så att lämplig bandbredd, flankbranthet, passbandsrippel och genomgångsdämpning blir realiserad.

Det här är inte speciellt svårt,
men kräver en del helhetssyn.
Framför allt att inse skillnaden
mellan ideala och realiserbara kretselement.
 
En pre-amp's huvudsakliga uppgift är väl att kompensera för transmissionsförluster mellan antenn och mottagare, lika som ett powerslutsteg kan kompensera förlusten i omvänd riktning, dvs från TX till antenn. Att blåsa på med 20dB input från pre-amp till mottagare då transmissionen har t.ex 3dB loss kan få konsekvensen att mottagaren får kväljningar, S-metern lär hoppa iväg till skadeglädje. - En pre-amp kan inte uppfinna eller skapa nyttosignaler som inte finns i antennen.

/Sven.
 
Last edited:
Det som är viktigt när en "preamp" används är att välja dess förstärkning så att
man fortfarande maskerar bruset från tidigare steg, men inte ökar förstärkningen för mycket.

Systemkonstruktörer använder ofta "12 dB-regeln" för hur mycket förstärkning man törs ha innan selektiviteten.
12 dB räcker till för att få ner brusbidraget från stegen efter till hanterbara nivåer, samtidigt som storsignalegenskaperna
inte försämras för mycket.

12 dB ökning av systemförstärkningen medför en försämring av 2-tons dynamiken med 24 dB, medan förbättringen av brusnivån
blir grovt räknat 4 dB när preampens eget brus kan försummas. Att byta 20 dB försämring av dynamiken mot en vinst i mottagarkänslighet
av 4 dB är "hanterbart".

"Gain distribution" är en hel vetenskap, ofta med motstridiga kravställningar.
 
Jag tänker även att en bra LNA, kanske med bandpass-filter, är att föredra framför att maxa inställningen för gain i sdr-mottagaren
 
Det gör nog väldigt liten skillnad, eftersom "gain" i en enkel SDR är en skalningsinställning i programvaran som
varken påverkar brusfaktor eller hårdvarubegränsat dynamiskt område.
 
SM0AOM said:
Det gör nog väldigt liten skillnad, eftersom "gain" i en enkel SDR är en skalningsinställning i programvaran som
varken påverkar brusfaktor eller hårdvarubegränsat dynamiskt område.
Click to expand...
Du har troligen rätt men jag upplever att många mystiska spöksignaler framträder först när man närmar sig extrema gain-värden i inställningarna för SDR-mottagaren så jag hoppas att en välkonstruerad LNA som sitter placerad nära antennen både kompenserar för kabekl och splitter men även lugnar ner alla konstiga fenomen som är förknippat med överstyrda SDR-mottagare.

Lekte lite på RF Tools och funderar på ifall man hade rett ut att bygga ett filter likt detta

vhf_bandpass.png

Det gav en intressant kurva som både släppte igenom hela amatörbandet PLUS ca 134 MHz (för flygtrafiken)och föll sedan av brant och verkade ge en dämpning på över 40dB i rundradio-delen.

bokeh_plot.png
 
Detta är en helt framkomlig väg, och det är på det sättet som man angriper saken.
Dock finns det lite detaljer i lösningen som man behöver beakta.

Ett filter av denna typ blir lite osymmetriskt, eftersom man kan välja om det är serieinduktanser
eller seriekapacitanser som kopplingselement. Man bör göra avvägningen mellan
om filtret ska falla av fortare på den lågfrekventa sidan eller den högfrekventa.
Seriekondensatorer gör att dämpningen faller av snabbare på den lågfrekventa sidan, så
topologin får väljas efter det frekvensområdet man vill prioritera.

Sedan är det frågan om "realiserbarhet".
Man bör vara mycket försiktig med att använda värden som kommer ur en kretssimulator "direkt".

Komponentvärden måste vara sådana att de går att åstadkomma och använda praktiskt.
I VHF-området blir små eller stora värden opraktiska; en liten induktans försvinner
i till-ledningarna och en stor modifieras genom sina strökapacitanser.

Det finns ett intervall där inflytandet är som minst, för filter i detta frekvensområde ligger det i c:a 50 - 200 nH.
Därför är ett bättre val att lägga sig någonstans mitt i detta, kanske så här:

1684823392218.png

eller så här:

1684823721295.png


Det är nu som "engineering judgement" kommer in i bilden.

Den erfarne RF-ingenjören vet att en induktans som på pappret
har induktansen 790 nH vid 140 MHz i verkligheten får andra egenskaper genom sina strökapacitanser.
En induktans med detta värde, med 13 tätlindade varv av 0,5 mm tråd på 6 mm stomme, får pckså en parallellkapacitans av 0,21 pF.
Denna kapacitans gör att en parallellresonans uppstår vid runt 460 MHz.

Genom att tillämpa "j-omega metoden" går det att beräkna hur mycket som kapacitansen påverkar totalbilden.
Den ekvivalenta induktansen ökar med drygt 15% genom strökapacitansen jämfört med en ideal induktans, och det behöver man ta hänsyn till.
Det är sådana här insikter som kommer med åren och är en av trösklarna för "unge civ.ing, Spoling" som hamnar "i den farliga verkligheten" direkt från skolan.

Erfarenhetsmässigt är det ofta lättare att få till reproducerbara resultat med kapacitanser som kopplingselement.

Slutligen har inflytandet av "gain-inställningen" på mängden av spuriouser är primärt en funktion av om olika artefakter
kommer över eller under brusnivån. Dessa finns hela tiden, men är dolda under bruset. En preamp gör att de kommer att bli bättre dolda,
men till priset av att det blir lättare att överstyra SDR-mottagaren.

Att saker är "det möjligas konst" blur mycket tydligt när det gäller systemkonstruktion...
 
Last edited:
Jag har vid tidigare experiment på RF Tools ramlat i fällan med rent teoretiska komponentvärden varför jag denna gång satte E12 som komponenturval och även satte lägsta kapacitansvärde till en nivå där jag tänkte att strökapacitanser inte utgör ett alltför stort bekymmer. Jag trodde att det var en fördel att ha induktanser som kopplingselement framför kapacitanser men nu har jag lärt mig att så nog inte är fallet. Det hade varit spännande att bygga upp lite olika filter på experimentkort och mäta med vna för att se hur väl verklighet och utförande stämmer överens med teorin.
 
Att jämföra teori och praktik är ett viktigt inslag i den riktige experimenterande radioamatörens praktik.

Tillgången till en VNA, som tidigare var förbehållen laboratorier inom industrin och akademierna,
men som nu finns inom räckhåll för alla seriöst intresserade gör att tröskeln är mycket lägre idag.

Men man måste ha klart för sig att det krävs insikter i mätinstrumentens funktionssätt och begränsningar för att få något vettigt ur dem.

Skulle rekommendera att följa SM6GXVs råd och bygga ihop några bandpassfilter med olika kretslösningar i boxar av laminat
och sedan undersöka deras uppträdanden i praktiken. Sådant ger ovärderliga insikter i hur saker förhåller sig i praktiken.
 
SM6VFZ said:
Varför inte fortsätta preamp-diskussionen i min gamla tråd om ämnet?
Click to expand...
Hade helt missat den tråden men den var på en kunskapsnivå långt över min nuvarande. Jag ska sätta mig ner i lugn och ro och läsa igenom den lite senare.

Till helgen hoppas jag kunna ansluta den lånade LNAn för att se hur den, utan förfilter, förändrar mottagaren. Sen ska jag se ifall jag kan få låna klubbens kavitetsfilter för att jämföra hur mycket ett riktigt bra förfilter förbättrar SNR.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top