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Forum: HF, Funk und Felder Mischer + PA: Wo sollte gefiltert werden?


Autor: anto (Gast)
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Hallo,

ich hoffe ich bin mit meiner Frage hier in diesem Forum richtig. 
Angenommen ich habe eine HF-Endstufe bestehend aus einen IQ-Mischer wie 
den AD8345 und einen Power Amplifier den ich nahe seinem 
Kompressionspunkt betreibe. Wo und wie filtert man das Signal 
normalerweise? In dem Datenblatt sind zwar Beispiele aber ich weiß nicht 
einzuschätzen wie praxistauglich das ist.

Natürlich ist das in erster Linie von den Regularien abhängig die 
Grenzwerte setzen und eine allgemeingültige Lösung wird es auch nicht 
geben, aber mir geht es mehr um einen generellen Überblick wie so etwas 
"normalerweise" gemacht wird.



In den Mischer hinein gehen das Trägersignal aus der PLL/DDS und das 
Basisbandsignal (erzeugt in DSP/FPGA über einen DA-Wandler). Hier sollte 
meiner Meinung nach mit einem Filter hoher Ordnung (3-5??) das 
Basisbandsignal tiefpassgefiltert werden sofern es zu steile Flanken 
hat.

Wie sieht es mit der Strecke Mischer -> Verstärker und Verstärker -> 
Antenne aus, sollten hier noch Bandpass- oder Tiefpassfilter hin? Der 
Verstärker ist wie gesagt knapp unter seinen Kompressionspunkt 
betrieben. Wenn ja einfach ein LC-Glied? Gleichzeitig muss ja auch noch 
die Impedanz über L's und C's angepasst werden.


Danke und Gruß,
Anto



Referenz:
Datenblatt AD8345: 
http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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anto schrieb:
> Der
> Verstärker ist wie gesagt knapp unter seinen Kompressionspunkt
> betrieben.

Dann wirst du um eine Filterung danach nicht herum kommen.

> Wenn ja einfach ein LC-Glied?

LC-Glied kann ziemlich verschieden ausfallen. ;-)  Wenn du an bspw.
ein Collins-Filter denkst, dann ist das ein auf die Sendefrequenz
abgestimmter Reonanzkreis (1 x L, 2 x C), der bezüglich der
Nebenwellenunterdrückung in vielen Fällen gut genug sein wird.

Ob ein einfacher Tiefpass genügt, wäre zu bezweifeln, hängt aber
natürlich auch davon ab, auf welcher Frequenz du arbeitest und mit
welchen Forderungen bezüglich der Unterdrückung unerwünschter
Aussendungen du konfrontiert bist.

Autor: anto (Gast)
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Danke für die Antwort!

Also Basisbandfilter (TP) und Ausgangsfilter (BP). Macht ein Filter 
zwischen Mischer und Verstärker auch Sinn? Z.B. zur Vorsicht wenn man 
nicht weiß bei welchen Frequenzen der Verstärker vielleicht ins 
schwingen geraten könnte?

Was genau ich machen möchte weiß ich selber noch nicht, erstmal geht es 
darum ein paar Wissenslücken aufzufüllen. Mit AFU-Lizenz dürfte ich ja 
auch im UHF-Bereich etwas probieren, das würde am meisten reizen um 
meinen beschränkten Einblick in die HF zu vertiefen - keine Sorge ich 
hätte Zugang zu Sprektrumanalyzer & Co bevor ich die Bänder blockieren 
und im lokalen Umkreis DVB-T lahmlegen würde :)

Gruß,
anto

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Was für eine Modulation willst du denn machen? 4QAM ? 16QAM ?

Due weist das bei QAM auch einen Amplitudenmodulation auftritt?

Da wirst du schwerlich die Endstufe nahe dem Komprssionspunkt oder gar 
im C Betrieb betreiben können.

Filtern im Baisisband wird sinnvoll sein, um IM Produkte auserhalb 
deiner Senderbendbreite zu vermeiden. Da könnte ein Gausfilter sinnvoll 
sein.

Zwingend notwendig ist ein Tiefpass dritter Ordnung, oder noch besser 
fünfter Ordnung, hinter der Endstufe, um Oberwellen zu vermeiden.

Ralph Berres

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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anto schrieb:

> Macht ein Filter
> zwischen Mischer und Verstärker auch Sinn?

Da bin ich überfragt, mit dem Entwurf im UHF-Bereich habe ich
bislang selbst auch noch keine Erfahrungen.

> Mit AFU-Lizenz dürfte ich ja
> auch im UHF-Bereich etwas probieren, das würde am meisten reizen um
> meinen beschränkten Einblick in die HF zu vertiefen

Dann mach' mal gleich die Klasse A.  Der Unterschied zwischen E und A
sind ja ohnehin nur ein paar Technikfragen, die für dich (gemessen an
deinen Plänen ;) sicher keine weitere Hürde sind.  Nachträglicher
"Upgrade" kostet nochmal extra Geld.

Die maximal zulässigen "unerwünschten Aussendungen" im Amateurfunk
sind (für die BRD) in der Vfg. 33/2007 geregelt:

http://www.bundesnetzagentur.de/cae/servlet/conten...

Prinzipiell orientieren sich die Werte an den ETSI-Regelungen, wie sie
bspw. auch für kommerzielle Geräte zutreffen, die nach einer der
Allgemeinzuteilungen betrieben werden sollen (also -36 dBm bis 1 GHz,
-30 dBm darüber), wobei bei höheren Ausgangsleistungen Erleichterungen
dahingehend existieren, dass der Grenzwert dann nicht mehr absolut
sondern relativ festgelegt ist.  Allerdings sind es (je nach Frequenz-
bereich) 50 bzw. 60 dB, die gefordert werden, das ist kein
Pappenstiel.

Autor: anto (Gast)
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Ralph Berres schrieb:
> Was für eine Modulation willst du denn machen? 4QAM ? 16QAM ?
>
> Due weist das bei QAM auch einen Amplitudenmodulation auftritt?
>
> Da wirst du schwerlich die Endstufe nahe dem Komprssionspunkt oder gar
> im C Betrieb betreiben können.

Das war wohl ein Schnellschuß von mir, an Modulationsverfahren habe ich 
noch gar nicht gedacht. Bin noch nicht tief genug im Thema...aber 
erstmal geht es sowieso darum die Theorie weitgehend zu verstehen. wenn 
ich dann am ende merke es ist sinnlos so etwas aufzubauen dann habe ich 
zumindest etwas gelernt :)
Mit "Nahe am Kompressionspunkt" war gemeint so etwa 2dB drunter, wo es 
noch weitgehend linear ist. Dann sollte ein Modulationsverfahren in dem 
auch die Amplitude moduliert wird doch eigentlich möglich sein?

Jörg Wunsch schrieb:
> Dann mach' mal gleich die Klasse A.  Der Unterschied zwischen E und A
> sind ja ohnehin nur ein paar Technikfragen, die für dich (gemessen an
> deinen Plänen ;) sicher keine weitere Hürde sind.  Nachträglicher
> "Upgrade" kostet nochmal extra Geld.

Klasse E ist schon vorhanden. Vor A war der Respekt noch etwas groß so 
dass ich erstmal an ein paar Selbstbauprojekten lernen wollte :)

Dank für den Link und die Erläuterungen. 50 bis 60 dB tiefer ist 
natürlich schon einiges so dass ein einfaches LC-Filter mit 12dB pro 
Oktave = Frequenzverdopplung auf jeden Fall zu wenig wäre. Wenn ich am 
KOmpressionspunkt bin dann ist laut eigentlich allen 
Verstärker-Datenblättern die ich bisher angeschaut habe das IM-Produkt 
3. Ordnung 20-30dB darunter. Selbst mit einem Pi-Filter würde das wohl 
eine enge Sache werden...

Autor: Ralph Berres (rberres)
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anto schrieb:
> Mit "Nahe am Kompressionspunkt" war gemeint so etwa 2dB drunter, wo es
>
> noch weitgehend linear ist. Dann sollte ein Modulationsverfahren in dem
>
> auch die Amplitude moduliert wird doch eigentlich möglich sein?

Ist auch nicht ganz richtig. Bei einer Amplitudenmodulationgrad von 100%
wird der Träger zwischen 0 und 200% variiert. Also doppelte Spannung = 
4fache Leistung = 6db gegenüber dem unmodulierten Träger.
Also muß der Träger mindestens 6db unter dem oberen Ende des linearen 
Teils liegen. das sind würde ich mal so ansetzen 10db unter dem
1db Kompressionspunkt.

Noch schlimmer wird es bei 16QAM oder gar 64QAM. Da sind die 
Anforderungen an Linearität enorm groß, so das man die Endstufe oft nur 
noch geringer aussteuern kann.

Ralph Berres

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