Hallo Mitleser Mir ist mir eine Idee gekommen, wie man Endstufen linearisieren könnte. Ich bin mir aber nicht sicher ob das funktioniert. Meine Idee ist folgende. Die HF Spannung am Eingang und am Ausgang gleichrichten. Wobei am Ausgang die Spannung vorher runtergeteilt werden muss. Und zwar um den Faktor, das bei der höchsten Ausgangsleistung beide gleichgerichteten Spannungen gleich groß sind. Mit den beiden gleichgerichteten Spannungen auf einen OP gehen, welche die Differenz bildet und dann einen Pindiodenabschwächer am Eingang entsprechend nachregelt, bis Eingangs und runtergeteilte Ausgangsspannung wieder gleich groß ist. Die Regelstrecke müsste mindestens so schnell sein wie die maximal zu übertragende Frequenz der Hüllkurve. Es war jetzt erst mal eine Idee, ohne eine Aussage treffen zu können, das so funktioniert. Es sollte eine Diskussionsanregung sein. Mich interessiert, was andere hier aus dem Forum von der Idee halten, und ob das schon mal jemanden hier verwirklicht hat, mit dem man sich austauschen könnte. Ein Blockschaltbild müsste ich erst erstellen , einscannen, um es dann hier hochladen zu können. Aber vielleicht reicht ja die Erklärung hier schon. Ralph Berres
> Pindiodenabschwächer am Eingang entsprechend nachregelt
Das wäre schon mal das falsche Bauteil, weil die PIN-Diode extrem
langasm ist, damit sie für HF wie ein ohmscher Widerstand wirkt.
Hallo Ralph soll das quasi die "-1dB-Kompression" aufheben? Es gibt ja so ähnliche Konzepte, Vorverzerrung vor der Endstufe, (vielleicht auch nach der Endstufe?). Und das Doherty-Prinzip das Konrad Hupfer in letzter Zeit propagiert (UKW-Berichte und Amateurtagung München). Da wird ein Hilfsverstärker kleiner Leistung parallelgeschaltet, der zeitweise übernimmt, wenn ich das recht in Erinnerung habe.
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Das wäre in etwa das, was bei NF Verstärkern als Clip-Limiter bekannt ist. Ab einer hinreichend großen Verzerrung wird sozusagen die Verzerrung "konstant" gehalten indem der Eingangspegel entsprechend reduziert wird. Allerdings würde meine Intuition jetzt eher eine ausreichend große (d.h. langsame im Vergleich zur kleinsten Frequenz der Hüllkurve) Zeitkonstante der Regelung vorschlagen, da ja ansonsten doch wieder die Hüllkurve verzerrt wird. Die PIN Dioden wären für beide Fälle ok, da ja die Hüllkurvenfrequenz ausschalggebend ist und nicht die Trägerfrequenz. Manuel
Helmut S. schrieb: > Das wäre schon mal das falsche Bauteil, weil die PIN-Diode extrem > langasm ist, damit sie für HF wie ein ohmscher Widerstand wirkt. Man könnte hier auch ein Ringmischer als Abschwächer nehmen. Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > soll das quasi die "-1dB-Kompression" aufheben? Nein es soll bis zur ca 1db Grenze die Kennlinie linearisieren, um den IM3 Abstand zu verbessern. Ralph Berres
Ein Ringmischer kann doch nichts linear abschwächen. Der ist doch total nichtlinear.
18tbx46 schrieb: > Ab einer hinreichend großen Verzerrung wird sozusagen die > Verzerrung "konstant" gehalten indem der Eingangspegel entsprechend > reduziert wird. Nein bis zum etwa 1db Kompressionspunkt soll die Verstärkung konstant gehalten werden. Mir geht es darum den Verstärker weiter aussteuern zu können, ohne das der IM3 Abstand schlechter als sagen wir mal 45db wird. Ralph Berres
Helmut S. schrieb: > Ein Ringmischer kann doch nichts linear abschwächen. Der ist doch total > nichtlinear. Wieso? du kannst doch mit einen Ringmischer einen AM-Modulator aufbauen? Ralph Berres
@ Ralph ok jetzt hab ich es glaub ich verstanden. Du schlägst sozusagen eine verzrrungsverringernde Gegenkopplung vor, die aber über entsprechende Detektoren nur an der Hüllkurve wirkt. Dann muss das ganze mindestens "Hüllkurven-Bandbreite" haben, klar. Gilbertzelle als Modulator ? So viel Stellbereich dürfte da ja gar nicht erforderlich sein. Manuel
http://en.wikipedia.org/wiki/Predistortion zu postdistortion gibts auch Fundstellen http://en.wikipedia.org/wiki/Doherty_amplifier (1936 erfunden)
18tbx46 schrieb: > ok jetzt hab ich es glaub ich verstanden. > Du schlägst sozusagen eine verzrrungsverringernde Gegenkopplung vor, die > aber über entsprechende Detektoren nur an der Hüllkurve wirkt. Ja genau. Weil man z.B. Endstufenmodule welche schon ein Tiefpass enthalten, nicht mehr direkt gegenkoppeln kann, da die Phase der Trägerschwingung sich zu schnell ändert. Deswegen wollte ich über die Hüllkurve nachregeln. Ralph Berres
Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > http://en.wikipedia.org/wiki/Predistortion > zu postdistortion gibts auch Fundstellen > http://en.wikipedia.org/wiki/Doherty_amplifier (1936 erfunden) Ich wollte eigentlich nicht den Weg über eine digitale feste Vorentzerrungskennlinie gehen, sondern das dynamisch anpassen. Doherty Verstärker sind zwar auch interessant doch man braucht eine weitere Endstufe + einen Leistungscombiner. Den Aufwand wollte ich mir eigentlich sparen. Ralph Berres
Solch eine Schaltung würde die Endstufe nicht linearisieren, sondern zu nochmals stärkeren Verzerrungen und damit Oberwellen führen, da die Endstufe dann noch mehr in die Begrenzung getrieben wird. Oder war die umgekehrte Schaltung gemeint, d.h. dass das Eingangssignal reduziert werden soll, sobald die Endstufe nicht mehr folgen kann? Zum Thema Doherty-Verstärker: Diese bieten sich ausschließlich bei den digitalen Modulationsarten an, bei denen sehr hohe, aber hinreichend seltene Leistungsspitzen auftreten können. Dann wird für solch eine Leistungsspitze eben die zweite Endstufe zugeschaltet. Der Aufwand hierfür ist jedoch immens und lohnt sich nur bei Sendern, die im Dauerbetrieb laufen, da sich damit die Kosten für Energie und Kühlung reduzieren lassen. Rohde&Schwarz ist der Marktführer bei solchen Sendern, und das vermutlich nicht etwa, weil es besonders einfach wäre, solche Exciter und Endstufen zu entwickeln.
Ralph Berres schrieb: > Mir ist mir eine Idee gekommen, wie man Endstufen > linearisieren könnte. Ich bin mir aber nicht sicher > ob das funktioniert. [...] Sehr hübsch. Die Idee ist kommt mir derart bestechend vor, dass ich mich Frage, wo der Haken ist - also warum man das nicht schon immer so macht :) Der Aufwand sieht ja überschaubar aus: Steuerbarer Abschwächer am Eingang; Teiler und (Synchron-)Gleichrichter am Ausgang, dazwischen der Regelverstärker. - Ach so, ich sehe gerade eine Fußangel: Was ist bei Fehlanpassung am Ausgang? Müsste man vielleicht über einen Richtkoppler auskoppeln?
Andreas Schweigstill schrieb: > Solch eine Schaltung würde die Endstufe nicht linearisieren, > sondern zu nochmals stärkeren Verzerrungen und damit Oberwellen > führen, [...] Das ist kein Problem; die Oberwellen kann man herausfiltern. Es geht Ralph darum, den Intermodulationsabstand zu verbessern. Intermodulationen sind ein Problem, weil die so nahe neben dem Nutzsignal liegen, dass man sie nicht herausfiltern kann. So schmalbandige Filter sind nicht praktikabel.
Andreas Schweigstill schrieb: > Solch eine Schaltung würde die Endstufe nicht linearisieren, sondern zu > nochmals stärkeren Verzerrungen und damit Oberwellen führen, da die > Endstufe dann noch mehr in die Begrenzung getrieben wird. Hallo Andreas da kann ich dir nicht ganz folgen. Ziel ist es bei abnehmender Leistung die Ansteuerung zu vermindern. Oders anders ausgedrückt. Wenn bei z.B. 60W 50mW benötigt werden und für 6 W aber nur 0,5mW, dann will ich erreichen, das bei 6W 5mW benötigt werden, in dem ich die Dämpfung im Pindiodeneinsteller am Eingang erhöhe. Damit hätte ich erreicht, das bis zu 60 W die Ausgangsleistung linear der Eingangsleistung folgt. Als Regelgröße dient halt die Hüllkurve des modulierten Signales. Die Oberwellen sind unkritisch, die kann man mit einen Tiefpass wieder rausfiltern. Mir geht es um Intermodulationsverzerrungen. Die wollte ich damit in den Griff bekommen. Nur ist im meinen Falle der IM3 nur bis etwa 10 Watt PEP in Ordnung, darüber wird es stetig schlechter bis es bei 60W PEP nur noch 18db sind. Den 1db Kompressionspunkt wollte ich nicht überschreiten. Mir fehlt aber ein wenig an mathematischen Kenntnisse , um das konsequent durchrechnen zu können. Deswegen hatte ich am Anfang auch erwähnt, das ich mir nicht sicher bin, ob so was überhaupt funktionieren kann. Ralph Berres
Possetitjel schrieb: > Der Aufwand sieht ja überschaubar aus: Steuerbarer Abschwächer > am Eingang; Teiler und (Synchron-)Gleichrichter am Ausgang, > dazwischen der Regelverstärker. Du scheinst bisher einer der wenigen Personen zu sein, der verstanden hat, was meine Intension ist. Den Gleichrichter am Eingang vor dem steuerbaren Abschwächer bitte nicht vergessen, denn sie dient als Sollwert für die Regelung. Possetitjel schrieb: > Was ist bei Fehlanpassung am Ausgang? Müsste > man vielleicht über einen Richtkoppler auskoppeln? Gute Frage , darüber habe ich mir ehrlich gesagt noch keine Gedanken gemacht. Aber da ja mit dem Eingangssignal verglichen wird, sollte bei einen offenen Ausgang die Verstärkung sogar runter regeln. Bei Kurzschluss wird es allerdings gefährlich. Da müsste man den Strom eventuell noch messen, um eine Abschaltung zu erzwingen. Possetitjel schrieb: > Die Idee ist kommt mir derart bestechend vor, dass ich mich > Frage, wo der Haken ist - also warum man das nicht schon > immer so macht :) Genau den Haken suche ich ja auch, deswegen habe ich das ja zur Diskussion gestellt. Wie einfach die Realisierung ist kann ich noch nicht abschätzen. Die Kennlinien der Beiden Gleichrichterdioden am Ein und runtergeteilten Ausgang müssten sich ja eigentlich rauskürzen. Die Regelverstärkung wird mit abnehmender Aussteuerung irgendwann geringer, wenn man unter die Schwellenspannung der Dioden kommt. Man könnte aber soweit beide Diodensignale runterteilen, das sie im quadratischen Bereich arbeiten. Dann wäre Regelverstärkung umgekehrt proportional der Ausgangsleistung. Wie man es am besten macht, weis ich noch nicht. Da spielen sicher die Stabilitätsmerkmale der Regelschleife eine gewaltige Rolle. Aber soweit sind wir ja noch nicht bei der Diskussion. Ralph Berres
Ich kann mir nicht vorstellen das es das noch nicht gibt, also wird einfach nur der gängige Fachbegriff dafür gesucht. Wenn ich daran zurückdenke, was damals bei GSM alles versucht wurde. Einfach Wahnsinn. Frag mal Chris Trask. Das ist genau sein Thema!
Abdul K. schrieb: > Frag mal Chris Trask. Das ist genau sein Thema! Wo finde ich diese Person? Ralph Berres
Abdul K. schrieb: > Ist doch nicht dein Ernst, oder? > > https://www.google.de/search?q=Chris+Trask Den kannte ich bisher noch nicht. Es ist aber für mich ziemlich mühselig mich da durchzubeißen. Und genau mein Thema habe ich da nicht gefunden. Nur direkt gegengekoppelte Endstufen. Aber das war nicht mein Thema, da in meinen Fall nicht realisierbar. Ralph Berres
Schreib ihm einfach eine email. IMD interessiert ihn immer. Sein Lieblingsthema sind hochlineare Mischer. (Und es verwundet mich, daß du ihn nicht kennst bzw. einen Teil seiner Werke)
Abdul K. schrieb: > Schreib ihm einfach eine email. IMD interessiert ihn immer. Sein > Lieblingsthema sind hochlineare Mischer. Naja mein Englisch ist dafür nicht ausreichend. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:
>Mir ist mir eine Idee gekommen, wie man Endstufen linearisieren
Also ich habe das jetzt so verstanden:
Ziel ist nicht die HF zu linearisieren, um damit
weniger Oberwellen zu haben, die kann man ja mit
einen Tiefpas wegfiltern, sondern es soll eine
lineare AM-Modulation erreicht werden, es soll
also ein AM-Modulator werden.
Ist das richtig?
Wodurch entsteht Intermodulation? Ganz einfach gesagt durch eine nichtlineare Kennlinie. Das heißt, die Kennlinie hat z.B. quadratische Anteile oder solche höherer Ordnung (3. Potenz usw.) Mit der Hüllkurve wird man diese Krümmung nicht beseitigen können. Man verwendet heutzutage die sogenannte predistortion, also Vorverzerrung des Eingangssignals an einer entgegengesetzt gekrümmten "Kennline". Meine bescheidene Meinung als Mathe- u. Physiklehrer i.R.
HALLO Ich habe soweit folgen können, als das Du die Ausgangsspannung einer Endstufe mit ihrer Eingangsspannung vergleichen möchtest, um dann ..., und dann kann ich nicht mehr ganz folgen. Die formale Differenz der 2 Kurven kannst Du verwerten, um eine bleibende Eingangsabschwächung vorzunehmen, und wenn es sehr schnell geht und noch geringe Reserven an Power da sind, um eine Korrektur der Eingangsspannung zu machen, oder mit einer schnellen Gegenkopplung im Emitter/Source/Kathodenstromkreis das zu realisieren. Rein praktisch gibt es aber eine Reihenfolge, die man beachten sollte; das sind korrekter Arbeitspunkt, korrekte Aussteuerung, Auswahl A, B, A/B, C der Stufe usw..(eventuell auch andersrum) Alle erzeugen Verzerrungen, also die einen mehr, die anderen weniger. Dafür gibt es resonante und Tiefpassfilter. Dann willst Du die maximale Power, wahrscheinlich mit wenig Stromverbrauch. Bei NF heisst das heute Class D. Bei HF sind solche Stufen stark nichtlinear und bekommen deswegen starke Filter(mehrere Stufen). Erst wenn Du eine Hf-Stufe hast, die bei voller Aussteuerung etwas nichtlinear wird, also dieser die Puste ausgeht und etwas mehr Eingangsspannung das Problem beseitigen würde, dann käme sowas in Betracht. Wenn es eine KW Endstufe ist, kannst Du ja die skalierten Spannungen auf eine Basis-Emitter Strecke eines VHF oder besser UHF Transistors geben, um damit eine Korrekturspannung für die jeweilige B-E Strecke des/der Sendetransistoren geben. Ein OP-Amp wäre völlig übertrieben und unpraktikabel. Deine gewählten Begriffe wie Gleichrichter, Op-Amp usw. lassen mich aber fast ahnen, das es ein automatisches swr-meter werden sollte? MfG Matthias
Hallo Matthias Konkret geht es um ein Mitsubishi-Modul welches im 145Mhz Band mit 60W angegeben ist. Der Ruhestrom beträgt bei 12,5V UB ca. 7Amp. ( siehe anhängende PDF ). Sie arbeitet also bis fast volle Leistung im A-Betrieb. Die gemessene Intermodulationsverzerrungen habe ich im Thread LT2S schon mal pupliziert. Mein Ziel ist es bis zur Leistung von 60W die Intermodulationsverzerrungen dadurch zu reduzieren, in dem ich Eingangsspannung mit der Ausgangsspannung vergleiche und die Ansteuerung solange nachführe bis die Differenz wieder zu Null wird. Es soll also nicht die Sinusform der Trägerschwingung verbessert werden, das funktioniert nur mit einer echten Gegenkopplung. Vielmehr soll die Hüllkurve einer Amplitudenmodulation ( unter welche ja auch SSB fällt ) die Verzerrungen vermindert werden. Meine Frage ist dann einfach folgende. Wenn durch Hüllkurvenvergleich zwischen Ein und Ausgang die Kennlinie Ausgangsleistung in Abhängigkeit der Eingangsleistung linearisiert wird, verbessert sich dann auch das Intermodulationsverhalten dritter Ordnung. Mein Gefühl sagt zunächst mal ja, ohne es mathematisch beweisen zu können. Gegen Oberwellen ist in dem Modul schon ein Oberwellenfilter implementiert, weshalb sich eine konventionelle Gegenkopplung wegen des Phasenverhaltens verbietet. Es ist nicht das Ziel die Endstufe über den 1db Kompressionspunkt zu betreiben. Einzig die Kennlinie bis zu dem 1db-Punkt soll linearisiert werden. Das Modul hat bei mir bei 10W PEP eine Verstärkung von 40db. Bei 60 Watt sind es nur weniger als 30db. Die Regelung soll im Grunde genommen bei kleineren Leistungen als 60W die Verstärkung auf den Betrag reduzieren die bei 60 Watt notwendig ist, also die Verstärkung unabhängig von der Aussteuerung halten. DH1AKF K. schrieb: > Ganz einfach gesagt durch eine nichtlineare Kennlinie. Das heißt, die > Kennlinie hat z.B. quadratische Anteile oder solche höherer Ordnung (3. > Potenz usw.) gilt das wirklich nur für die Sinus der Trägerfrequenz ( deren Oberwellen ja unterdrückt werden? DH1AKF K. schrieb: > Mit der Hüllkurve wird man diese Krümmung nicht beseitigen können. Man > verwendet heutzutage die sogenannte predistortion, also Vorverzerrung > des Eingangssignals an einer entgegengesetzt gekrümmten "Kennline". Bist du dir da wirklich sicher, das die IM-Verzerrungen nicht von den Hüllkurvenverzerrungen abhängen? Eine Vorverzerrung mit Hilfe eines DSPs wie es auch in UHF Fernsehendstufen gemacht wird, halte ich bei 800MHz für sehr sportlich. Diesen DSP und vor allem die ADC und DAC mit ausreichende Wortbreite möchte ich sehen, welche bei 800MHz Trägerfrequenz noch einsetzbar sind. Günter Lenz schrieb: > sondern es soll eine > lineare AM-Modulation erreicht werden, es soll > also ein AM-Modulator werden. > Ist das richtig? Es ist insofern richtig, das in erster Linie SSB Modulation verzerrungsfrei verstärkt werden soll. Das so ein Verstärker dann auch AM verzerrungsfrei verstärken kann ist ein Nebeneffekt. Ein Modulator soll es nicht werden. Das könnte man einfacher machen mit Hilfe der Kollektormodulation. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Es ist nicht das Ziel die Endstufe über den 1db > Kompressionspunkt zu betreiben. Einzig die Kennlinie > bis zu dem 1db-Punkt soll linearisiert werden. > > Das Modul hat bei mir bei 10W PEP eine Verstärkung > von 40db. Bei 60 Watt sind es nur weniger als 30db. Moment. Das widerspricht sich. Der 1dB-Kompressionspunkt ist nach meinem Verständnis die Eingangsleistung, bei der die Verstärkung um 1dB gegenüber dem Kleinsignal-Wert abgefallen ist. Bei 60W betreibst Du das Modul ja am 10dB-Kompressionspunkt! > [...] > Bist du dir da wirklich sicher, das die IM-Verzerrungen > nicht von den Hüllkurvenverzerrungen abhängen? Doch, natürlich hängt die Intermodulation mit der Verzerrung der Hüllkurve zusammen. Das liegt einfach daran, dass ein "echtes, theoretisches" Einton-Signal keine Hüllkurve hat - das ist eben ein unmodulierter Träger und gut. Sobald eine "Hüllkurve" auftritt, hat man mehr als eine einzige Spektralkomponente, und diese mehreren Spektral- komponenten können natürlich intermodulieren. Die entscheidende Frage ist letztlich, ob eine "Hüllkurven- entzerrung" im Umkehrschluss auch dazu führt, dass keine Intermodulation stattfindet. Ich bin überzeugt davon, dass das so ist - aber ich kann es nicht beweisen.
Possetitjel schrieb: > Bei 60W betreibst Du das Modul ja am 10dB-Kompressionspunkt! Naja es sind etwa 1,5db. Aber es sind immer noch Reserven vorhanden. Bei +16dbm Eingangspegel habe ich immerhin noch über 70W rausbekommen. Aber da ist dann wirklich der 10db Punkt überschritten. Possetitjel schrieb: > Der 1dB-Kompressionspunkt ist nach meinem Verständnis die > Eingangsleistung, bei der die Verstärkung um 1dB gegenüber > dem Kleinsignal-Wert abgefallen ist. Das ist nach der Exceltabelle ( siehe Anhang ) bei etwa 50 Watt der Fall sein. Die Kurve ist etwas buckelig weil ich zu wenig Messpunkte aufgenommen habe. Ralph Berres
Die Idee ist ein Trugschluss: Es reicht nicht wenn am Ausgang des Verstärkers die richtige Amplitude bei der Grundwelle raus kommt. Wäre ggf. für eine Hifi (im Sinne von klirr-arm für das AM Signal) AM Übertragung sinnvoll, hilft aber nichts gegen die Erzeugung von Oberwellen im Verstärker. Es ist aber eher die Erzeugung von Oberwellen, die die nutzbare Leistung begrenzt - über 1% Klirr im Audio Signal macht man sich eher keine Gedanken. Für die Reduzierung der Oberwellen müsste man schon einen Schritt weiter gehen: per Vorverzerrung das Eingangssignal so manipulieren, das nach dem Verstärker wenig Oberwellen drin sind. Wenn man da in Echtzeit die Oberwellen messen kann und damit womöglich automatisch die Vorverzerrung anpassen kann, könnt man wirklich was gewinnen - das ist aber deutlich komplizierter, denn es gibt verschiedene Arten von Nichtlinearität und keine einfache 1:1 Entsprechung zu den Oberwellen.
Ralph Berres schrieb: > Abdul K. schrieb: >> Schreib ihm einfach eine email. IMD interessiert ihn immer. Sein >> Lieblingsthema sind hochlineare Mischer. > > Naja mein Englisch ist dafür nicht ausreichend. > Oh je. Damit macht Elektronik doch keinen Spaß. Warten wir mal ab ob der Thread was wird, dann erbarme ich mich vielleicht.
Ulrich H. schrieb: > hilft aber nichts > gegen die Erzeugung von Oberwellen im Verstärker. Die Oberwellen kann man ganz simpel mit einen Tiefpass unterdrücken. Hier geht es aber um Intermodulationsprodukte 3 und 5 Ordnung.
Die Verstärkung könntest Du mit einer Regelstufe ausgleichen. Aber das wird glaub ich nix, denn schon in der NF sind ja leise und laute Stellen. Mach konventionell, also das bei höchster Leistung alles gut funktioniert, und für die NF könnte man einen Kompressor verwenden, das verbessert die Verständlichkeit der Sprache. MfG Matthias
Matthias K. schrieb: > Die Verstärkung könntest Du mit einer Regelstufe ausgleichen. > Aber das wird glaub ich nix, denn schon in der NF sind ja leise und > laute Stellen. Leise Stellen sollen gleich leise und laute Stellen gleich laut übertragen werden, ( wenn wir schon bei dem Beispiel bleiben ). Matthias K. schrieb: > und für die NF könnte man einen Kompressor verwenden, das > verbessert die Verständlichkeit der Sprache. Es geht hier nicht um komprimieren der NF. Das wollte ich genau in der Endstufe vermeiden. Es geht darum das die Endstufe keine IM3 Verzerrungen mehr produziert, also hoch linear ist. Genau das wollte ich. Die Verstärkung der Endstufe mit Hilfe einer Regelung konstant halten. Also Aussteuerungsunabhängig. Ralph Berres
Hier mal ein Blockschaltbild , wie ich mir das vorstelle. Eigentlich sollte durch die inverse Kennlinie welche der Eingangsabschwächer nachbildet ebenfalls IM3 Verzerrungen bilden, welche aber in der Phasenlage entgegengesetzt zur IM3 Verzerrungen der Endstufe sind, und sich somit die IM3 Verzerrungen beider Glieder auslöschen. So stelle ich mir das zumindest vor. Ralph Berres
Hallo Ralph, die einfachste Methode zur Beseitigung von IM3 bzw. IM5 wäre wohl eine Gegentaktschaltung (möglichst identischer) Verstärkerstufen. Dazu bieten sich auf 2m die Wilkinson- Splitter bzw. - Combiner an. Hier ein Aufbauvorschlag nach DC4KU: http://www.darc.de/distrikte/p/08/ov-projekte/2m-splitter-nach-dc4ku/ 73, Wolfgang
DH1AKF K. schrieb: > die einfachste Methode zur Beseitigung von IM3 bzw. IM5 wäre wohl eine > Gegentaktschaltung (möglichst identischer) Verstärkerstufen. Dazu bieten > sich auf 2m die Wilkinson- Splitter bzw. - Combiner an. > Hier ein Aufbauvorschlag nach DC4KU: > > http://www.darc.de/distrikte/p/08/ov-projekte/2m-splitter-nach-dc4ku/ Das Problem sind die im Modul eingebauten Tiefpässe, welches die Phase wild dreht. Da wird schon das parallelschalten mehrere Module ein Problem. Sonst hätte ich einfach eine HF Gegenkopplung verwendet. Aber in einen Modul lässt sich schwer was nachträglich ändern. Mal abgesehen das ein Wilkinson Teiler keine 180° Phasenverschiebung zwischen den Ausgängen erzeugt, wie es für Gegentakt notwendig wäre. Ralph Berres
Hallo Ralph! Ralph Berres schrieb: > Hier mal ein Blockschaltbild , wie ich mir das > vorstelle. Danke erstmal. > Eigentlich sollte durch die inverse Kennlinie welche der > Eingangsabschwächer nachbildet ebenfalls IM3 Verzerrungen > bilden, welche aber in der Phasenlage entgegengesetzt zur > IM3 Verzerrungen der Endstufe sind, und sich somit die > IM3 Verzerrungen beider Glieder auslöschen. So stelle ich > mir das zumindest vor. Ja. Ich gehe davon aus, dass das funktioniert. Ich habe unter der Dusche (und bei ähnlichen Gelegenheiten) über Deine Idee nachgegrübelt, und mir ist aufgefallen, dass es ziemlich viele Baustellen gibt: 1) Ich glaube zunehmend, dass die "Predistortion" in kommerziellen Geräten (auch) bei der Modulation angreift und nicht (nur) beim Träger. Ich will nicht behaupten, dass eine Vorverzerrung eines 2GHz-Trägers unmöglich ist, aber das ist doch extrem sportlich. Andererseits lässt sich das nachlesen; da ist etwas Recherche notwendig. Vielleicht ist also Deine Idee nicht absolut neu :) 2) Interessant ist weiterhin, mal formelmäßig nachzurechnen, ob und warum Deine Idee funktioniert. Wie's der Zufall will, habe ich vor Jahren mal angefangen, mich mit nichtlinearen Verzerrungen in gegengekoppelten Transistorschaltungen zu befassen. Ich habe das nicht so energisch weiterverfolgt, aber vielleicht lässt sich die eine oder andere Idee jetzt verwerten. Das dauert aber sicher ein paar Tage. 3) Unklar ist mir auch noch, bei welchen Modulationsarten es funktioniert (wenn es denn funktioniert). Dass es mit einem Zweiton-Signal klappt, daran glaube ich. Aber funktioniert es auch mit A3E? Und gar mit SSB? Das wäre ja auch für den Amateurfunk interessant. 4) Über die konkrete technische Realisierung kann man sicher auch noch nachdenken. Mit einfachen Diodengleichrichtern zur Demodulation habe ich z.B. in einer Ultraschall-Anwendung schlechte Erfahrungen gemacht. Da geht sicher noch was (z.B. ein Synchrondemodulator). Auch die Frage, wie sich ausgangsseitige Fehlanpassung auswirkt, ist noch offen. Alles in allem aber ein abendfüllendes Thema... :-)
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Hallo, ich habe mit dem RA80xxx Modul, also eine nummer größer eine Endstufe für SSB und FM für das 2m Band realisiert. Um einigermaßen sinnvoll SSB zu machen habe ich einen BIAS-Strom von ca. 8A eingemessen. Das macht ein kleiner ARM7 Prozessor mit Spannungs- und Temperaturkompenstion. SWR mit Abschaltung, Lüfterregelung usw. Anbei mal ein paar Bilder. Messwerte bis ca.20W IMD3 unter 40dBC dann steigt er gewaltig an. Bei 40Watt ist dann der IMD3 bei ca.25dBc. Zweitonmessung mit zwei Marconi Frequenzgeneratoren und 3KHz Abstand. Das gute an dem Modul, es ist nur eine Intermodulation nach rechts und links zu sehen und kein Gartenzaun. Bei FM macht das Modul gute 75Watt bei 11V und hat natürlich keinen IMD3. Stromaufnahme dann ca. 12Amp. Die Oberwellen sind mit meinem Filter unter 80dBC. Das RA60 Modul müsste da aber deutlich besser sein. Es gibt bei den einfachen HF-Amplifier die möglichkeit der Predistortion. Das will ich auch die kommenden Monate realisieren. Das wird mittels Diode im Eingangskreis gemacht. Es wird die Diode mit einem Strom konditioniert und in den Arbeitspunkt gebracht um gegeb die Kompression entgegen zu wirken. Strom deshalb, weil man nur so die Temperaturkompensation realisieren kann. Ist aber reine Abstimmungssache. Mit Rückkopplungen würde ich nicht anfangen, da der Phasenwinkel nie funktioniert. Und bei den Korrektursystemen der Aufwand sehr groß wird und man max. meist nur 20dBc an Verbesserung bekommt. Da ist es einfacher zwei Module zu nehmen und auf kleinerer Leistung zu fahren. Das Predistortion mittels SDR IQ-Rückmischen, kommt ja auch immer zu späht und die Störungen sind dann vom Träger halt noch weiter entfernt. Und werden dazu noch sporadischer. Mir scheint es an dieser Stelle, dass man die Physik halt nicht so einfach überlisten kann.
Hallo Bei AM könnte man die NF vorverzerren, also die lauten Stellen lauter. Mit Mikrocontroller mit A/D und D/A Wandler geht es auf jeden Fall. Dann gibt es noch die Möglichkeit, ein Widerstands-Dioden Netzwerk zu verwenden. Das wird manchmal bei der Linearisierung von Spannungen für Kapazitätsdioden in geregelten Schwingkreisen gemacht. Das dürfte auch zur Verzerrung geeignet sein, denn es ist eine Umformung. Eine einzelne Diode düfte dagegen nie eine passende Kennlinie haben. Für Wechselspannung müsste es so eine Schaltung, aber symmetrisch um 0 Volt sein. Dann spielt es noch eine Rolle, in welchem Leistungsbereich die Endstufe betrieben wird. Die Endstufe regelt doch nicht etwa herunter, weil sie heiss wird ?? Dann must Du natürlich kühlen. Angenommen, Du nimmst 3 Leistungen ab 0.6, 6, 60 Watt, dann nimm einen Wählschalter. MfG
Matthias K. schrieb: > Bei AM könnte man die NF vorverzerren, also die lauten Stellen lauter Naja das soll ja kein Modulator werden sondern ein reiner HF-Verstärker für AM vorzugsweise SSB. Matthias K. schrieb: > Dann gibt es noch die Möglichkeit, ein Widerstands-Dioden Netzwerk zu > verwenden. Also eine Vorverzerrung. Das dürfte schwierig werden exakt eine gegenläufige Kennlinie damit zu erzeugen. Aber ich bin da ganz offen, wenn mir jemand eine erprobte Lösung zeigt. Mikrokontroller wollte ich eigentlich nicht einsetzten. Die Endstufe sollte von wenigen 10mW bis zur vollen Leistung sich linear benehmen. Ich habe deswegen ja extra ein Modul gewählt, welcher ein so hohen Ruhestrom besitzt, also wenigstens bis ca. 40Watt im A-Betrieb arbeitet. Matthias K. schrieb: > Die Endstufe regelt doch nicht etwa herunter, weil sie heiss wird ?? > Dann must Du natürlich kühlen. Ich habe einen riesigen Kühlkörper zur Zeit. der wird nach einer Stunde etwa handwarm. An der Kühlung sollte es nicht liegen. Später ist ein Kühltunnel mit 0,02°/Watt geplant. Sascha schrieb: > Es gibt bei den einfachen HF-Amplifier die möglichkeit der > Predistortion. > Das will ich auch die kommenden Monate realisieren. Das wird mittels > Diode im Eingangskreis gemacht. Es wird die Diode mit einem Strom > konditioniert und in den Arbeitspunkt gebracht um gegeb die Kompression > entgegen zu wirken. Strom deshalb, weil man nur so die > Temperaturkompensation realisieren kann. Ist aber reine > Abstimmungssache. Lässt du mich dran teilhaben, wenn dir eine Lösung gelungen ist? Das wäre natürlich eine Möglichkeit. Sascha schrieb: > Mit Rückkopplungen würde ich nicht anfangen, da der Phasenwinkel nie > funktioniert. Und bei den Korrektursystemen der Aufwand sehr groß wird > und man max. meist nur 20dBc an Verbesserung bekommt. Da ist es > einfacher zwei Module zu nehmen und auf kleinerer Leistung zu fahren. Ich glaube das der Phasenwinkel von der Gruppenlaufzeit des Moduls abhängt, und von der Bandbreite der Regelung. Angedacht war eine Bandbreite von mehreren Hundert Kilohertz. Bei der Gruppenlaufzeit des Modules sehe ich eigentlich weniger ein Problem. Das werde ich aber mal versuchen zu messen. Sascha schrieb: > Da ist es > einfacher zwei Module zu nehmen und auf kleinerer Leistung zu fahren. Das ist bei den RA60 Modulen nicht so ganz einfach, da diese ein Tiefpass am Ausgang fest eingebaut haben. Es ist unwahrscheinlich das die Phasengänge der Tiefpässe verschiedener Module gleich sind. Geplant war ursprünglich 4 Module parallel zu schalten um jedes Modul mit maximal 50 Watt zu betreiben. Aber das dürfte ein Drahtseilakt werden. Possetitjel schrieb: > 4) Über die konkrete technische Realisierung kann man sicher > auch noch nachdenken. Mit einfachen Diodengleichrichtern zur > Demodulation habe ich z.B. in einer Ultraschall-Anwendung > schlechte Erfahrungen gemacht. Da geht sicher noch was > (z.B. ein Synchrondemodulator). Auch die Frage, wie sich > ausgangsseitige Fehlanpassung auswirkt, ist noch offen. Wenn sich hier im Forum nicht herauskristallisiert, das ich völlig auf dem Holzweg bin, werde ich das in meinem nächsten Urlaub mal ausprobieren. Dazu will ich erst mal verschiedene Hüllkurvendetektoren testen. Dann verschieden Möglichkeiten einen steuerbaren Abschwächer zu bauen. Den größten Bammel habe ich noch vor dem Regler. Da stecken sicherlich noch Überraschungen drin, zumal bei Spannungen in der Nähe der Diodenschwelle die Regelkreisverstärkung abnehmen wird. Vielleicht sollten wir mal telefonieren. Schreib mir einfach mal eine Email. Ralph Berres
Hallo, @Ralph Berres, klar kann ich die Ergebnisse teilen, schließlich mache ich auch nur mein Hobby damit (AFU). Also es ist eine PA wie die des RA60xxx oder RA80xxx einfacher als eine Gegentaktentstufe zu linearisieren, weil überwiegend nur die positive Halbwelle predistortion braucht. Bitte nicht immer die Amplitude dafür verantwortlich machen, sondern ihr müsst die Sinusform verändern, das ist das Problem. Die linearität ändert doch den Sinus ab, also staucht ihn ein. Deshalb ensteht doch der IMD, weil es kein Sinus mehr ist. Die Bandbreite ist nicht das Problem, aber der Phasenwinkel, der sich auch je nach Spannung, Strom und Temperatur des Moduls driftet. Mehrere Module zueinander schalten ist kein Problem da baut ihr eben einen Gysel Combiner auf. Die Tiefpassfilter im Modul machen da kaum Probleme. Ist sogar gut, dann muss am Ausgang kein Starker Filter mehr sein. Also mir reichen bei SSB 40Watt und bei FM 80 Watt. Irgendwo her muss auch die Ernergie im Portabelbetrieb kommen. Ich realisiere damit ein Tragbares Funkgerät mit SDR AD9957 SSB Aufbereitung um auf einem hohen Berg mal etwas zu Funken...... Das Modul nimmt 140 Watt auf und gibt 40 Watt ab, das ist doch immer noch als Linear PA gut (28% Wirkungsgrad). Gut manche Röhren sollen da besser sein, aber die sind halt bei 12Volt im Rucksack etwas schwieriger, und der DC/DC Converter für die Anodenspannung ist auch mit Wirkungsgrad behaftet. Und die Kathodenheizung muss die ganze Zeit brennen. Das ist doch so ein Modul besser, da es bei RX 0mA verbraucht. Gruß Sascha
Hallo, noch eine Frage: Wie viel IMD (dBC) und Bandbreite ist überhaupt nach einer DIN zulässig? Ich habe noch keine Angaben in den Vorschriften darüber gefunden. Dann kommt hinzu, dass die einen den IMD zum Träger oder Modulation dazu nehmen. Eine Emissionsmaske für 2m und 70cm für AFU habe ich auch noch nicht gefunden. Ist aber unbedingt notwendig, das bei manchen Konteststationen die Regulierung mal auf den Tisch kommt. Da eine Bandbreite von 200KHz im Umkreis von fast 200kM allen anderen das Kontesten unmöglich macht. Es wird ja bereits schon wert darauf gelegt, dass das Signal möglichst breit ist. Gruß Sascha
Sascha schrieb: > noch eine Frage: Wie viel IMD (dBC) und Bandbreite ist überhaupt nach > einer DIN zulässig? Ich habe noch keine Angaben in den Vorschriften > darüber gefunden. Für die Funkamateure gibt es bezüglich der IMD keine Vorschriften. Es wird lediglich gefordert, das unerwünschte Signale die außerhalb der Amateurfunkbänder liegen oberhalb 10m um mindestens 60db unterdrückt sein müssen. ( Also Oberwellen und Nebenaussendungen, welche andere Funkdienste stören ). Im kommerziellen Fernsehbereich wurden glaube ich 66db gefordert, wobei aber hier nicht von 2 gleich großen Trägern ausgegangen wurde sondern von Bild , ton und Farbhilfsträger, die aber stark unterschiedliche Amplituden haben. Ich beziehe meine Angaben immer auf DBc also auf den einzelnen Träger. Ein Bezug auf PEP ergibt um 6db bessere Werte, und wird bei Endstufen im Afunkbereich gerne angegeben, ( wenn überhaupt ). Sascha schrieb: > Ist aber unbedingt notwendig, das bei manchen Konteststationen die > Regulierung mal auf den Tisch kommt. Da eine Bandbreite von 200KHz im > Umkreis von fast 200kM allen anderen das Kontesten unmöglich macht. Ich sehe das genauso. Leider gibt es viele Amateure , vor allem auf KW, denen es zu Deutsch Sch... Egal ist, wieviel Splatter sie erzeugen. Man selbst ist ja nicht betroffen. Im Gegenteil links und rechts wird das band so schön sauber. Du glaubst nicht, wieviel Diskussionen ich schon mit solchen Idioten geführt habe. Leider ist die Einsicht gleich Null. Die Afunkgeräteindustrie macht es leider auch nicht viel besser. Kaum ein Afunk-TRX liefert IM3 Werte welche besser als 30dbc sind, wenn sie denn überhaupt erreichen. Spätestens dann, wenn dann eine Endstufe dahinter hängt, welche ebenfalls nur 30dbc hat, wird den gesamt IM3 Abstand auf 24dbc sinken lassen. Das ist meiner Meinung nach mit ein Grund warum man immer höhere Leistungen braucht, um überhaupt gehört zu werden. Ich habe mir auf die Fahne geschrieben meine Ausrüstung dahingehend zu verbessern, das der gesamte IM3 wenigstens mal 45dbc erreicht. Denn ich will mich nicht in die Reihe der Krokodile einreihen, die ganze Bänder kaputt machen. Das ist der Grund warum ich momentan Möglichkeiten suche Endstufen zu verbessern, ohne gleich Transistoren für den KW Bereich verwenden zu müssen, um 100W zu erreichen. Ralph Berres
Durch ein Nachregeln der Amplitude löst man das Problem mit Oberwellen und IM3 nicht. Damit sorgt man nur dafür das gewünschte Signal in der Richtigen Stärke ankommt. Der passende Weg ist da eher eine größere bzw. bessere Endstufe, und ggf. auch mehr als eine zusammengeschaltet.
Hallo, @ Ralph Berres, ja genau die Ansicht vertrete ich auch, ich arbeite gerade an einem Gysel Combiner für 4KW aber nicht um die Leistung abzugeben sondern um 4 PAs mit je 1KW, die aber nur auf ca. 200Watt arbeiten zusammen zu bringen. Dabei habe ich einen IMD3 von ungefähr 50dBc und besser. Die Angaben habe ich exakt nachmessen können, was NXP in ihren App-Nodes angibt. Ich bin beinahe vom Hocker gefallen als ich den IMD3 (mega Gartenzaun) bei ca. 500 Watt pro Modul gesehen habe. Das geht überhaupt nicht. Ich bin beinahe in Depressionen gefallen, weil alle anderen immer ohne Probleme 1KW rausholen. Aber anscheinend kann keiner messen außer Power Power Power..... Auch die PA Hersteller, ich will keine Namen nennen, sind eigentlich schon mit grenzwertigen Handlungen hier zu gange. Ich suche überwiegend für solche PAs eine predistortion. Mir fällt eigentlich nur eine art von Predistortion ein, die einigen Aufwand hat. Das Sendesignal geht auf einen AD-Wandler (16Bit) und auf einen zweiten gleichen AD-Wandler das abgeschwächte Ausgangssignal. Dann kommt ein FPGA leider nur noch zum Zug und es muss im Speicher eine LUT erstellt werden üder die Kennlinie der Entstufe. Somit kann ein DSP die Kurve durch die entstandenen Abweichungen korrigieren und Mittels DA-Wandler das PA-Modul korrigiert ansteuern. Ich was aber nicht wie sich das dynamisch verhält bei Mischfrequenzen? Zu Konteststationen, es gibt doch Heute sehr viel SDR Empfänger am PC, die können doch die Signale aufzeichnen von den Kontestegoisten und dem DARC einsenden, damit sie aus der Wertung fallen. Dann hört doch die Geschichte bald auf. Die Frage ist nur, ob man wirklich will? Gruß Sascha
Ulrich H. schrieb: > Durch ein Nachregeln der Amplitude löst man das Problem mit Oberwellen > und IM3 nicht. Im Internet habe ich folgendes Dokument gefunden opus4.kobv.de/opus4-tuberlin/files/3528/wolf_norman.pdf Seite 33 siehe Anhang der Seite 33 Da wurde auch meine Idee als eine von vielen Möglichkeiten angedeutet. Allerdings mit der Einschränkung, das nur funktioniert, wenn die Endstufe nicht die Phase austeuerungsabhängig dreht, was hier auch schon angesprochen wurde. Das müsste ich mal noch versuchen zu messen. Ralph Berres
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Ulrich H. schrieb: > Durch ein Nachregeln der Amplitude löst man das Problem > mit Oberwellen und IM3 nicht. Du begehst meiner Meinung nach einen Denkfehler, indem Du Oberwellen und Intermodulation in einen Topf wirfst. Die Ursache ist in beiden Fällen die Kennlinienkrümmung, das ist richtig. Der Wirkmechanismus ist aber verschieden. Die Intermodulation heißt nicht aus Spaß Inter- MODULATION !
Nachdem Ihr das so haarklein alles erklärt habt... Gegenwärtig bin ich der Meinung, das eine Vorverzerrung der NF völlig ausreicht. Bei SSB wird ja die NF relativ direkt in HF umgesetzt. Aus einer gemessenen Verstärkungsveränderung könnte man eine Regelspannung gewinnen, die einem Dualgate-Fet als Regelstufe zugeführt wird. Dazu kann man einmal bei einem Wienbrücken Oszillator nachschauen, der so eine Regelung enthält. Allerdings muss dann die passende Zeitkonstante der Regelschleife oder wie das heisst, wesentlich kleiner bzw. schneller sein. Bei max. 5kHz NF vielleicht 300kHz, wobei dann immer noch kleinere Verzögerungen vorhanden sind. Um die Endstufe bräuchtest Du Dich dann überhaupt nicht zu kümmern, wobei ich allerdings nach meinem Kenntnisstand AB Betrieb sinnvoller finde. Das ist eine Gegentaktendstufe mit größerem Ruhestrom, so das es in der Mitte keine Probleme gibt.(Wkipedia) Das einzige Problem wäre dann nur noch, die Verstärkungsverminderung zu messen... Man müsste dann die detektierten Hüllkurven gleichermaßen skalieren, um dann den Differenzbetrag zur Regelung, in diesem Fall zur erhöhten Verstärkung der NF-Kurve, verwenden. Beispiel: Die HF-Endstufe verstärkt 10fach die Eingangs-Spannung ohne Verzerrung. Also die Spannung der Endstufe /10 und mit OP-Amp vergleichen. Die Detektorbandbreite müsste dann auch den erwähnten 300 kHz entsprechen, so das nicht nur die NF-Spitzen gemessen werden, sondern jeder Teil der NF Kurve. Außerdem braucht man noch einen Regelkreis, um die gewünschte Verhältnismessung spannungsunabhängig zu machen. Das heisst dann, die ermittelte Differenzspannung mittels der Eingangs- oder Ausgangsspannung zu skalieren. Auf jeden Fall hast Du Dir da ganz schön was vorgenommen. MfG Matthias
Matthias K. schrieb: > Nachdem Ihr das so haarklein alles erklärt habt... > Gegenwärtig bin ich der Meinung, das eine Vorverzerrung der NF völlig > ausreicht. > Bei SSB wird ja die NF relativ direkt in HF umgesetzt. Prinzipiell könntest du Recht haben. Aber wenn man die Eingangs zu Ausgang Kennlinie der Endstufe korrigieren will, muss man trotzdem am Endstufenausgang die Hüllkurve erfassen. Ob man jetzt auf der NF Ebene oder der HF Ebene die Korrektur durchführt bleibt zunächst mal gleich. Aber es gibt einen Haken. Die Signallaufzeit durch den Modulator und insbesonders das SSB Filter sind schon zu massiv störend um die Ausgangshüllkurve direkt mit der NF- vergleichen zu können. Auf der HF-Ebene vor der Endstufe hat aber den Vorteil, das es eine eigenständige nun lineare Baugruppe bleibt, was hier auch gewünscht ist. Im Transceiver müsste man schauen, das die HF Kette und der Modulator hinreichend linear bleiben. Wobei IM3 Verzerrungen des Modulators durch das SSB Filter weggefiltert werden. Es bleiben nur noch IM3 Verzerrungen innerhalb des Sprachbandes übrig, welche die Modulation härter klingen lässt, aber nicht andere Stationen stört. Hinter dem SSB Filter sollte es konstruktiv möglich sein einen ausreichend linearen HF-Zug zu realisieren. Die Transceiverendstufe muss man ja viel weniger aussteuern, und wird von sich ja dann besser im IM3 Verhalten. Eventuell kann man diese sogar ganz rausnehmen, da das Modul ja mit Leistungen im 2stelligen Miliwattbereich auskommt. Ralph Berres
Hallo, oh jeh jetzt gehts los.... Ich glaube da ist mit NF nichts zu machen, da ich den AD9957 nutze kann ich aus Erkenntniss dessen nur sagen: Wenn die NF-Aufbereitung schon Intermodulationen hat sind sie auch im HF zu sehen, jedenfalls innerhalb der Bandbreite bei verwendetem SSB Filter. Bei digitaler Aufbereitung ist die Qualität der Hilberttransformation dafür verantwortlich. Meine Lösung hat eine Intermodulation von max. 80dBc was den AD9957 angeht. Da aber schon bei Verwendung von zwei richtig guten HF-Generatoren die z.B. folgende Frequenzen eingestellt haben 145,002 und 144,999 mit einem guten Combiner dieser IMD3 entsteht, und noch nicht einmal NF im Spiel ist, ist da auch mit NF mit sicherheit kaum was zu lösen. Die HF-Schwingung muss einfach ein Sinus sein. Ich glaube man kann das Problem auch nicht mit irgendwelchen Rückkoppelungen lösen, da auch von der Differenz wieder ein neuer Compression-Point entsteht. Somit müsste die Differenz + neuem Compression-Point berechnet werden. Also FPGA/DSP. Nun gibt es ja auch solche Ansätze mit IQ-Demodulator zur Predistortion, ich kann mir aber nicht wirklich vorstellen, das da Wunder vollbracht werden. Ich habe schon eine solche Lösung gesehen und es ist das gleiche Phenomän wie bei einer PLL. Die Bandbreite des Loopfilter unterdrückt die Probleme, verlagert aber die Probleme mehr in die Breite. Also der IMD direkt am Träger ist um ca. 20dB weniger dafür gibt es im Abstand von 1MHZ neue Störungen. Einfach betrachtet, was ist ein Mischer? Ein mischer ist eine Röhre,Transistor oder Diode mit nicht linearer Kennlinie. Und genau das ist halt mal das Problem unserer PA. Gruß Sascha PS. wer hat die Lösung? Ich schlage vor, der kann in Rente gehen wenn es Patentfähig ist.
Sascha schrieb: > Da > aber schon bei Verwendung von zwei richtig guten HF-Generatoren die z.B. > folgende Frequenzen eingestellt haben 145,002 und 144,999 mit einem > guten Combiner dieser IMD3 entsteht, Naja Messtechnisch habe ich das soweit im Griff, das ich ein Zweitonsignal mit einer Leistung von etwa 100mW erzeugen kann, bei welcher man im Spektrumanalyzer auch nur exakt diese beiden Linien sieht. Generatoren sind bei mir der R&S SMHU und R&S SML3 welches mit einen resistiven Combiner, bestehend aus 3 16,66 Ohm Widerständen, zusammengeschaltet wurden. Dem folgt ein Verstärker mit insgesamt 60db Verstärkung, so das ich an den Generatoren mindestens 30db Dämpfungsglied drin habe. Die nachfolgenden Verstärker arbeiten alle im A-Betrieb und die letzte Stufe kann 5 Watt PEP bei 40dbc IM3 Abstand. ( 28V 2Amp ). Wenn ich diese Endstufe mal mit einen vernünftigen IM3 Abstand zum laufen habe, werde ich mich meinen Transceivern widmen. ( TS700 und TS770 von Kenwood, beides können sich nicht mit Ruhm bekleckern ). Aber wenn ich aus den Transceivern nur noch 100mW PEP benötige wird es auch dort leichter einen vernünftigen IM3 Abstand zu erreichen. ( OK beim TS770 bleibt das Phasenrauschen aber der TS700 ist noch ein richtig analoger VFO ). Sascha schrieb: > Nun gibt es ja auch solche Ansätze mit IQ-Demodulator zur Predistortion, > ich kann mir aber nicht wirklich vorstellen, das da Wunder vollbracht > werden. In der Fernsehsendetechnik ist so was schon Normalität. Rohde&Schwarz hat damit angefangen. Die Ergebnisse sprechen für sich. In Rente gehe ich sowieso in nicht mal 6 Jahren. Ralph Berres
Hallo, @Ralph Berres, wollte nicht dein Equipment in Frage stellen. Aber bei Fernsehsender oder DAB, wo der Sender ständig an ist, hat man auch stabielere Verhältnisse. Ist aber halt viel Aufwand. Trotzdem ist es mal interresant zu schauen was da gemacht wird! Gruß Sascha
Hallo noch mal Das mit den Patenten und der Kommerzialisierung ist sicher ein Problem. Wie soll man sich da schadfrei halten? Wegen dem ursprünglichem Problem: Das Hauptproblem rührt glaub ich daher, das das Modul die Endstufe nicht zur Verfügung stellt, um eine stärkere Gegenkopplung und auch die damit nötige Eingangsleistungserhöhung zu ermöglichen. Geregelte Vorverzerrung in NF-Bereich geht also aus Verzögerungsgründen wahrscheinlich nicht, also möchte Ralph lieber die HF Eingangsspannung regeln. Um nur korrekt demoduliert werden zu können, ist der Sinus egal. Dazu muss nur demoduliert und nachgestellt werden, und zwar schnell. Problem: Die dann entstehenden Oberwellen müssen gefiltert werden, so das es wieder ein guter Sinus wird. Dann sieht aber die Hüllkurve auch wieder anders aus. Dann vielleicht weniger regeln? Ich überlasse die Details gerne euch. MfG
Hallo, ja generell ist immer die Phasenreserve eines Verstärkers das Problem. Man sieht das ja auch deutlich bei OPs. Ein HF-Transistor müsste demnach für eine mindest 10mal höhere Frequenz gemacht sein. Ich habe schon diverse Rückkoppelungen bei LDMOS Transistoren ausprobiert, es bringt kaum etwas. Wenn man betrachtet wie die Kapazität unter verschiedenen Arbeitspunkten sich ändert, und somit auch die Phasenlage. Mann müsste eben an den Source-Pin besser herankommen, um eine Stromgegenkopplung aufzubauen. Der sitzt aber bei allen auf dem Kühlblech. Gruß Sascha
mal ein Zwischenbericht. Ich habe eben mal gemessen, ob es eine aussteurungsabhängige Phasenverschiebung zwischen Ein und Ausgang gibt. Gott sei Dank nein. Es gibt eine konstante Phasenverschiebung von ca. 35° Da sind aber auch ein paar meter Koaxkabel mit enthalten,weil ich nicht direkt am Modul mit dem Oszillografentastkopf messen kann. Damit dürfte in dem Papier Schaltbild B vom den ich am 29.1. 21.00 Uhr reingestellt habe, wohl doch Gültigkeit haben. Jetzt werde ich als nächstes mal einen Hüllkurvendemodulator für Ein und Ausgang aufbauen, und einen Pindiodenabschwächer. Herr Gott mir fällt gerade ein ich habe ja keine Diode im Haus. Irgendjemand hat mal was erzählt, das eine 1N4004 auch gehen würde. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Als Regelgröße dient halt die Hüllkurve des > modulierten Signales. ...und die Regelung, die dir vorschwebt, gleicht dann die Hüllkurve aus, so daß selbige zur Gerade wird - was du ja eingangs schriebest: "Die Regelstrecke müsste mindestens so schnell sein wie die maximal zu übertragende Frequenz der Hüllkurve." O ha, du willst also jegliche Amplitudenmodulation zunichte machen, so daß dein Sender immer mit 97.8% seiner Leistung gefahren wird? Ich nehme mal an, daß du eigentlich ein Übersteuern des Verstärkers vermeiden willst und deshalb einen Dynamik-Kompressor vor den Sender schalten willst. Die Qualität deiner Senderendstufe kannst du mit sowas ja ohnehin nicht verbessern, da würde tatsächlich NUR eine Gegenkopplung mitten im Sender mit voller Bandbreite was helfen. Ich halte das für keine sonderlich gute Idee. Allenfalls würde ich nen langsamen Dynamikkompressor in Betracht ziehen, analog zur Schwundregelung aka AGC im Empfangstrakt. W.S.
W.S. schrieb: > ...und die Regelung, die dir vorschwebt, gleicht dann die Hüllkurve aus, > so daß selbige zur Gerade wird - was du ja eingangs schriebest: "Die > Regelstrecke müsste mindestens so schnell sein wie die maximal zu > übertragende Frequenz der Hüllkurve." Nein Die Regelung sorgt dafür, das die Ausgangshüllkurve dem der Eingangshüllkurve entspricht. Die Regelung soll nicht die Modulation eliminieren, sondern im Gegenteil den Klirrfaktor welche durch die nichtlineare Kennlinie bedingt ist, verringern. Aber in erster Linie geht es mir darum die IM3 Verzerrungen zu vermindern. Die Regelung muss in der Tat mindestens 10mal schneller sein als die höchste zu übertragende Modulationsfrequenz. Sollwert der Regelung ist der Hüllkurvenverlauf des Eingangssignales. Istwert der Regelung ist der Hüllkurvenverlauf des Ausgangssignales. Der Regler soll über ein Pindiodenregler am Eingang der PA das Ausgangssignal so lange nachsteuern, bis sie wieder dem Eingangssignal entspricht. Natürlich die 30db Verstärkung der PA mit reingerechnet, die man ja haben will. Eingang und Ausganggleichrichter laufen schon mal. Der Pindiodenabschwächer auch. Regelbereich über 10db Der Rest folgt Morgen Ralph Berres
Hallo Ralph, Die Komponente Tonfrequenz-Vorverzerrung kannst du doch locker mit einem parallelen ADC, EPROM und DAC machen. Ich habe da leuchtend dunkel in Erinnerung daß Du sowas schonmal gemacht hast :) Der selbe ADC könnte auch ein zweites, drittes etc. Lookup-EEPROM adressieren woraus du Regelspannungen für BIAS oder gar Betriebsspannung gewinnen kannst. 73 Hendi
Hendi (dg3hda) schrieb: > Die Komponente Tonfrequenz-Vorverzerrung kannst du doch locker mit einem > parallelen ADC, EPROM und DAC machen. Hallo Hendi Ich will ja nicht die Tonfrequenz entzerren, sondern die Endstufenkennlinie linearisieren, um IM3 Produkte zu vermindern. Ob für sowas ein Prozessor schnell genug ist wage ich zu bezweifeln. Nicht umsonst wird bei digitaler Vorverzerrung die Sendefrequenz runtergemischt, entzerrrt und wieder hochgemischt. Aber der Aufwand wäre mir zu hoch. In den nächsten Tagen kann ich hoffentlich berichten, ob meine Idee zielführend ist. Noch bin ich guter Dinge. Ralph Berres
Bei lauten Passagen den BIAS einer SSB- Endstufe zu erhöhen, halte ich für eine gute Idee. Das darf aber nicht unbegrenzt geschehen, sonst raucht es... Deine bisher angedachten Hüllkurven- Experimente würden bewirken, dass bei voller Aussteuerung, also Kompression des Ausgangssignals, die Ansteuerung noch vergrößert wird. Ergibt noch größere Splatter im falschen Seitenband dank IM3.
DH1AKF K. schrieb: > Deine bisher angedachten Hüllkurven- Experimente würden bewirken, dass > bei voller Aussteuerung, also Kompression des Ausgangssignals, die > Ansteuerung noch vergrößert wird. Ergibt noch größere Splatter im > falschen Seitenband dank IM3. Sehe das mal anders rum Gehe mal von voller Leistung aus. Die Regelung sorgt dafür das die Ansteuerung schneller abnimmt, als das Signal von der Vorstufe. Ich will ja nicht die PA gnadenlos bis 70W prügeln. Ich will das die Kennlinie bis zu dem Punkt wo sie sehr schnell sich ändert linearisiert wird, also zu einer Gerade wird. Ob mir das gelinkt, werde ich eventuell schon morgen sehen. Gerade die IM3 Produkte will ich ja vermindern. Die Idee den Bias zu modulieren kam mir auch schon, ist aber bei einen Mosmodul brandgefährlich, weil die Gatespannung maximal 5,5V betragen darf, und im Normalfall schon 5V beträgt. Außerdem wäre eine Biasmodulation dann Endstufenspezifisch konstruiert. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Ich will ja nicht die Tonfrequenz entzerren, sondern > die Endstufenkennlinie linearisieren, um IM3 Produkte > zu vermindern. Hihi! Das ist doch bei AM dasselbe. :-) Nur entzerrst Du einmal vor dem Modulator (auf NF-Ebene) und einmal danach (auf HF-Ebene).
Hallo, @DH1AKF das bringt leider auch nicht unbedingt was bei einer LDMOS PA mit dem BIAS dynamisch zu arbeiten. Habe ich schon leider ausprobiert. Man verschiebt dabei den IMD3 und IMD5 usw. nur in der Amplitude. Gruß Sascha
Possetitjel schrieb: > Hihi! Das ist doch bei AM dasselbe. :-) > > Nur entzerrst Du einmal vor dem Modulator (auf NF-Ebene) > und einmal danach (auf HF-Ebene). Prinzipiell hast du recht, nur das, wenn du versuchst die Tonfrequenz zu entzerren, bedingt durch die große Gruppenlaufzeit im SSB Filter, die Regelung immer zu spät kommt. Deswegen wird das nicht funktionieren. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Prinzipiell hast du recht, nur das, wenn du versuchst > die Tonfrequenz zu entzerren, bedingt durch die große > Gruppenlaufzeit im SSB Filter, die Regelung immer zu > spät kommt. Daran habe ich nicht gedacht, das stimmt. Punkt für Dich :)
hier mal was zum nachlesen zu bereits realisierter Hardware http://users.burlingtontelecom.net/~n1jez@burlingtontelecom.net/images/Linearization.pdf http://www.nsarc.ca/hf/hermes.pdf weiteres hier https://www.google.de/search?q=hermes+predistortion es gab letztes Jahr auf der Ham Radio einen sehr Interessanten Vortrag von den Hermes Entwicklern u.a. auch zur Pre-Distortion
Hallo, diese art von Pre-Distortion ist mir bekannt, aber dass das schon so gut funktioniert? Cool. Aber wie man sieht wird die Amplitude und die Phase (real,imaginär) dazu benutzt. Somit lässt sich einiges korrigieren. Ganz verstanden habe ich das leider auch noch nicht..... Gruß Sascha
Erster Mißerfolg Der Pindiodenabschwächer macht bei dem Eingangspegel von 13dbm selbst massiv Intermodulationsverzerrungen. Auch der Gleichrichter am Eingang verschlechtert das Intermodulationsverhalten gewaltig. Daran muss ich wohl erst mal arbeiten. Ralph Berres
wo entstehen denn die IM Produkte u.a. und vor allem durch die nichtlineare Kennlinie des Transistors und auch die weitere Änderung dieser durch die Temperaturerhöhung (Die Temperatur!) während des Betriebes so sind z.b. auch Ferrit Kerne keine Idealen Bauelemente und sind an der IM Erzeugung beteiligt wie soll durch eine einfache Änderung des Eingangssignales IM verhindert werden?
Hans schrieb: > wie soll durch eine einfache Änderung des Eingangssignales IM > verhindert werden? In dem durch an eine entgegengesetzte Kennlinie entstehende Inermodulationsprodukte mit entgegengesetzter Phasenlage sich die beiden IM Produkte zu Null addieren. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Der Pindiodenabschwächer macht bei dem Eingangspegel von 13dbm selbst > massiv Intermodulationsverzerrungen. Auch der Gleichrichter am Eingang > verschlechtert das Intermodulationsverhalten gewaltig. Ich finde das Thema auch interessant und hab mal auf die Schnelle was anderes probiert. Man nimmt 2 in bestimmten Eigenschaften gleiche Verstärker. Einer macht die Leistung, der andere dient als Laufzeit-/Phasen- und Signalformreferenz mit kleiner Verzerrung. Ein Differenzverstärker sieht sich pegelkorrigiert die beiden Ausgänge an und versucht, den Leistungsverstärker durch Eingriff in die Ausgangsstufe auf die Kurvenform des Referenzverstärkers zu bringen. Man braucht dann keine Gleichrichter, der Vergleich und die Regelung geschieht direkt auf dem Signal. Das hat funktioniert und die Verzerrungen gegenüber einem einfachen Leistungsverstärker mit gleichem AP und gleicher Amplitude, aber ohne Regelung, reduziert. Allerdings sehe ich bei den Mitsubishi-Modulen keine Möglichkeit zum Regeleingriff.
>In dem durch an eine entgegengesetzte Kennlinie entstehende >Inermodulationsprodukte mit entgegengesetzter Phasenlage sich die beiden >IM Produkte zu Null addieren. gemeinerweise ist speziell die Transistorkennlinie bei Aussteuerung aber auch dynamisch abhängig von der Transistor Temperatur, das zu korrigieren dürfte nicht einfach zu machen sein naja viel Erfolg ..
Arno: Hast du dir das überlegt, simuliert oder praktisch aufgebaut und gemessen?
Abdul K. schrieb: > Arno: > Hast du dir das überlegt, simuliert oder praktisch aufgebaut und > gemessen? Überlegt und simuliert, nicht aufgebaut.
> Ich finde das Thema auch interessant und hab mal auf die Schnelle was > anderes probiert. > > Man nimmt 2 in bestimmten Eigenschaften gleiche Verstärker. Einer macht > die Leistung, der andere dient als Laufzeit-/Phasen- und > Signalformreferenz mit kleiner Verzerrung. Ein Differenzverstärker sieht > sich pegelkorrigiert die beiden Ausgänge an und versucht, den > Leistungsverstärker durch Eingriff in die Ausgangsstufe auf die > Kurvenform des Referenzverstärkers zu bringen. Das halte ich bis jetzt für die beste Idee. Sozusagen eine schwächebedingte Mitkopplung. Allerdings müssen dann alle Transistoren eine deutlich höhere nutzbare Frequenz haben, als die Sendefrequenz. Andernfalls ist das Ergebnis schlecht oder es gibt eine phasenbedingte Rückkopplung. Außerdem ist evtl. basis bzw. gitterbasis oder gemeinsame gate Schaltung nötig. Oder doch einfach Tinnef? Was mir heute unter anderem durchs Gehirn gespukt ist, ist so eine Art Differenztrafo, die Eingangsspannung transformiert in die eine Richtung, die verminderte Ausgangsspannung in die genau andere. Auf der sekundären Seite kommt eine Spannung zur verringerten Gegenkopplung heraus, warum einfach, wenn auch kompliziert geht!
ArnoR schrieb: > Allerdings > sehe ich bei den Mitsubishi-Modulen keine Möglichkeit zum Regeleingriff. Doch es gibt die Möglichkeit über die Gatespannung die Verstärkung einzustellen. Da gibt es sogar eine Kennlinie im Datenblatt drüber. Allerdings kann man bei Überschreitung der Gatespannung von 5,5V das Modul sehr schnell zerstören, weshalb ich bisher davon keinen Gebrauch gemacht habe. Allerdings steht im Datenblatt auch folgendes direkt auf der Seite 1 This module is designed for non-linear FM modulation, but may also be used for linear modulation by setting the drain quiescent current with the gate voltage and controlling the output power with the input power. FEATURES • Wenn ich das richtig interpretiere, schlägt Mitsubishi genau das vor was ich zu Anfang als Idee geschildert habe. Oder irre ich hier? Nur das sie damit die Gatespannung ändern statt ein Pindiodenregler zu bemühen. In die Gatespannung einzugreifen habe ich mich nicht getraut weil im Applikationsbeispiel vorgeschrieben wurde, die Gate und Versorgungsspannungspins mit 22 uF und 0,1uF gegen Masse abzublocken, um ein Schwingen der Endstufe zu verhindern. Applikationen von Mitsubishi zu dem Thema habe ich leider keine gefunden. Vielleicht riskiere ich es ja doch mal. Zuvor muss ich aber erst mal einen Gleichrichter aufbauen, welches einen genügend großen Dynamikbereich hat. ArnoR schrieb: > Überlegt und simuliert, nicht aufgebaut Wie und womit hast du das simuliert? Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Wie und womit hast du das simuliert? Mit TINA. Ich habe in 2 identischen Schaltungen einen Mosfet als einfache A-Endstufe geschaltet und diese Stufen mit dem selben Signal stark ausgesteuert, so dass deutliche Verzerrungen infolge der gekrümmten Kennlinien entstehen, aber noch kein "Anschlagen". Dazu an das selbe Eingangssignal einen gegengekoppelten, klirrarmen A-Verstärker (Referenzverstärker), um die gleiche Phasendrehung wie bei der Leistungstufe zu erhalten. Ein einfacher Differenzverstärker vergleicht nun das Ausgangssignal einer Endstufe mit dem Ausgangssignal des Referenzverstärkers und speist seinen Strom direkt in den Lastwiderstand der zu regelnden Leistungsstufe. Dann den Vergleich zwischen der geregelten und der nichtgeregelten A-Enstufe gemacht. Der Diff muss dabei nicht viel Strom liefern/ziehen, weil der ja nur die rel. geringen Abweichungen vom idealen Verlauf ausgleichen muss. Das Einspeisen durch den Mess-Diff direkt in den Ausgang minimiert den Zeit/Phasenversatz zwischen gemessener Abweichung und Ausregelung, als Verzögerung tritt ja nur die Laufzeit im Diff auf. Das Verändern der AP-Spannung des Mosfet ist mMn zu langsam. Man muss ja eigentlich unendlich schnell nachregeln. Idealerweise würde man für Leistungs- und Referenz-Amp den gleichen Typ verwenden, damit man das gleiche Zeit- und Frequenzverhalten hat, aber den Referenz-Amp weniger aussteuern oder etwas gegenkoppeln, um wenig Verzerrungen zu erhalten.
Angehängte Dateien:
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1,8 KB
Ich habe noch mal ein Prinzipschaltbild angehangen.
Hab mal etwas nach Verfahren gesucht und auf deutsch nur folgendes gefunden: http://opus4.kobv.de/opus4-fau/frontdoor/deliver/index/docId/77/file/Promotion_Text_Jafari.pdf Unter "envelope feedback pa linearization" findet google ne ganze Menge, leider nur English. Ich hab auch ein Blokdiagramm mit 2 Richtkopplern (Eingang/Ausgang) und einem AD8302 als Fehlerverstärker für die Amplitude beschaltet gesehen. So als Idee. Gruß
Ein hochinteressanter Artikel. Alleine die Idee als AM Demodulator was von Analog Device zu nehmen , ist schon bestechend. Ralph Berres
Hallo, mach an die VCC und Gate Pins des Moduls gute HF-Blockende Kondensatoren ran. Dann schwingt da nichts mit, der Transistor hat in der Aussteuerung mehr Power und der IMD ist deutlich kleiner. Bei ca. 13,8V Macht meine Modul gute 90 Watt bei CW. Übrigens sind die Module sehr stabil das bekommt man so schnell nicht kaput. Vg=5.5V geht, du solltest aber bei allen Versuchen ein Netzteil mit schneller Strombegrenzung haben. Habe mein RA80xxx Modul schon mit einem BIAS von 12 Amp. laufen lassen, kann dich aber vertrösten es bringt ab ca. 7Amp. keine Verbesserung am IMD. Ich mach mit meinem Analyzer mal ein Screendump. Die Spannungs und Temperaturkompensationen kann ich aus meiner Software auslesen und mal posten. Die Methode zur linearisierung mit einer Hilfs PA geht man brachut aber noch zwei Delay-Lines. Auch da ist das Problem eher die Phase. Man braucht also einen Phasenshifter um einen Abgleich zu machen. Übrigens habe ich die Idee mittels Diodenabschwächer noch nicht vertanden, woher wissen die Dioden bei einer Zweitonmodulation welche der beiden Töne mit welchen Phasenwinkel korrigiert werden müssen. Gruß Sascha
Also ich habe mal Versuche das Gate zu modulieren gemacht. Sascha schrieb: > Habe mein RA80xxx Modul schon mit einem BIAS von 12 Amp. laufen lassen, Ich habe nun mal das RA60XXX Modul. Das bringt maximal 70W bei mir. Aber jetzt zu meiner Beobachtung. Zunächst habe ich die Abblockkondensatoren am Gate abgeklemmt. Es hat nichts geschwungen. Soweit schon mal gut. Dann habe ich über einen 1,5K Widerstand in Reihe mit einen 10nF Kondensator mal eine NF mit eingekoppelt. Man kann darüber sehr gut das Modul Amplitudenmodulieren, wenn man AM braucht. Das geht sogar einwandfrei bis 50KHz Mod Frequenz. Man muss den Ruhestrom auf etwa 2 Amp einstellen. Bis ca 30W PEP geht das recht verzerrrungsarm Klirr so um 1% Dann habe ich mal als nächsten Schritt wieder mit einen Zweitonsignal gespielt. Ausgangsleistung 10W PEP Bei Gate 5Vdc hatte ich IM3 42dbc Ich habe dann die Eingangsleistung um 3db erhöht und mit der Gatespannung wieder 10W PEP eingestellt. IM3 jetzt nur noch 38dbc Mit jeder weiteren Erhöhung der Leistung am Eingang und Verringerung der Gatespannung wurden die IM3 Produkte größer. Also fängt das Problem offenbar schon in der Eingangsstufe an. Da nützt es mir warscheinlich nichts wenn ich die Fehlerspannung auf das Gate drauf moduliere. Oder was meint ihr dazu? Sascha schrieb: > Übrigens habe ich die Idee mittels Diodenabschwächer noch nicht > vertanden, woher wissen die Dioden bei einer Zweitonmodulation welche > der beiden Töne mit welchen Phasenwinkel korrigiert werden müssen. Naja die Phase wollte ich zunächst mal nicht korrigieren, da ich keine Aussteuerungsabhängige Phasenverschiebung feststellen konnte, und ich somit hier noch keinen Handlungsbedarf gesehen habe. Den Pin-Diodenabschwächer am Eingang der PA wollte ich als Modulator nehmen, um die Korrekturspannung aufzumodulieren. Der Diodengleichrichter am Eingang muss dann natürlich vor dem Diodenabschwächer sitzen, um die Führungsgröße zu bekommen. Ralph Berres
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Hallo, @Ralph, ja da bin ich ganz deiner Meinung es sieht aus als produziert die Eingangsstufe den IMD3. Das habe ich auch schon so im Verdacht gehabt. Ich wollte Mitshubishi schon einmal anmailen, ob man da einen BIAS-Umbau vornehmen kann in dem Modul. Ich denke eher daran den BIAS nur noch an den Endtransistoren zu regeln und den Eingangstransistor per A-Betrieb mit Konstantstrom arbeiten zu lassen. Ich will es im moment nicht riskieren ein Modul zu zerstören. Es dürfte auch bei dem Substrat nicht leicht fallen daruf zu löten. Und wenn ich es ganau betrachte kann man dann ein eigenes Modul bauen. War nur zu faul das von anfang an zu tun. Gruß Sascha
Hans schrieb: > wo entstehen denn die IM Produkte > u.a. und vor allem durch die nichtlineare Kennlinie des > Transistors [...] Jein. Stelle Dir eine (übersteuerte) Endstufe vor, die mit einem spektral reinen Sinus (=Träger) am Eingang angesteuert wird. Tritt Intermodulation auf? Nein, natürlich nicht. Wie denn? Das Einton-Signal erleidet natürlich Verzerrungen , d.h. es entstehen Oberwellen. Intermodulation ist aber bei einem Einton-Signal unmöglich, denn Intermodulation entsteht dadurch, dass sich mehrere Signale gegenseitig an einer krummen Kennlinie modulieren. Wenn Intermodulation auftritt, bedeutet das, dass die Stufe ungewollt als "additive Mischstufe" arbeitet. Die einzelnen Spektralkomponenten nehmen sich sozusagen gegenseitig die Leistung weg, und das hat die paradoxe Folge, dass neue Spektralkomponenten entstehen. Durch die von Ralph vorgeschlagene Regelung verhindert man diese gegenseitige Kannibalisierung der Spektralkomponenten. Die Verzerrungen (=Oberwellen) entstehen natürlich trotzdem; sie werden sogar verstärkt.
Hans schrieb: > gemeinerweise ist speziell die Transistorkennlinie bei > Aussteuerung aber auch dynamisch abhängig von der Transistor > Temperatur, das zu korrigieren dürfte nicht einfach zu machen > sein Hübsch :-) Du lieferst hier - wahrscheinlich ohne es zu wollen - ein wirklich gutes Argument für Ralphs Konzept: Seine Idee basiert auf einen Regelung, d.h. auf einem Soll-Ist-Vergleich in Echtzeit. Änderungen in den Endstufen-Parametern (z.B. durch Temperatur- drift, absinkende Betriebsspannung u.ä.) spielen kaum eine Rolle, weil ja keine feste Kennlinie verwendet wird, sondern Soll und Ist laufend verglichen werden.
Momentan bin ich an einen Punkt, wo ich auf der Stelle trete und nicht weiter komme. Es wurde vorgeschlagen einen AD8302 als Gleichrichter zu verwenden. In dem AD8302 sind sogar 2 Gleichrichter drin mit einen Subtraktionsglied dahinter, welches von den beiden Gleichrichtersignale die Differenz bildet. Dummerweise sind es aber log. Gleichrichter. Eigentlich müsste dadurch als Ergebnis doch am Ausgang den Quotient der beiden Eingangsspannungen rauskommen? Ob eine Regelung damit funktionieren Kann? Ich vermute mal nicht. Ich kämpfe zur Zeit also mit zwei Problemen. 1. der Gleichrichter. Synchrongleichrichter ist schwierig, da ich bei SSB keinen konstanten Träger habe mit dem ich synchronisieren könnte. 2. Der mit Gleichspannung einstellbare Abschwächer. Bisher war ich der irrigen Meinung ein Pindiodenabschwächer sei frei von IM-Produkten. Das gilt aber nicht mehr für HF-Signale um 0dbm oder gar um +10dbm, sondern bei viel kleineren Signale wie es am Antenneneingang eines Empfängers normalerweise auftreten. Oder macht es trotz steigender IM-Verzerrungen im Eingangsverstärker des Moduls doch Sinn über die Gatespannung zu regeln? Da suche ich also noch Lösungsmöglichkeiten. Ich könnte natürlich das Signal vor dem HF Modul um 40db Verstärken, um davor mit einen Pindiodenabschwächer arbeiten zu können. Ich müsste aber gleichzeitig vor dem Abschwächer ein Signal abgreifen und um 60db verstärken um genügend Signal für einen Hüllkurvengleichrichter zu bekommen. Eigentlich schwachsinnig, da man sich allmählich andere Probleme wie Rauschen etc. einhandelt. Ich bin gespannt ob ihr mit Vorschlägen zu dem Problem beitragen könntet. Ralph Berres
Gerade habe ich das hier gefunden. Siehe Anhang Sorry wenn das File so groß ist. Ralph Berres
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Und warum keine Regelung über alles mit einem richtig, richtig, richtig schnellen Opamp ? duck und weg
Hallo, ha schneller OP wo gibts den? Wow was muss der wohl für eine Phasenreserve haben? Ich habe immerhin schon mit Current Feedback OPs bis ca. 30 MHz gearbeitet, danke mir reichts fürs erste. @Ralph Berres, genau dieses Verfahren habe ich gemeint, was in der PDF steht. Na dann, wann fangen wir an FPGAs zu programmieren, es leuft dann eh auf ein SDR raus. Auch mein AD9957 kann ich dafür nicht benutzen, weil die Trägerfrequenz von einem NCO gemacht wird, und dort bekomme ich meines Wissens keine LUT mehr rein!!! Gruß Sascha PS. weitersuchen.....
Sascha schrieb: > @Ralph Berres, genau dieses Verfahren habe ich gemeint, was in der PDF > steht. Ich meinte aber auf Seite 32 die analoge Regelung.
Hallo, sorry ja klar auf Seite 17 und dann in Folge auf Seite 32 jetzt ja. Jetzt bin ich im Bilde, man das wäre ja der Hammer wenns was bringt. Nur mit einem Variablen Abschwächer der Resistive arbeitet würde ich es nicht aufbauen. Die Widerstände sind oft auch nicht linear. Werde ich mir Heute Abend mal in aller Ruhe gründlich durchlesen. Gruß Sascha
Ich habe sowohl für den Abschwächer, als auch für den log Gleichrichter jetzt mal die Evaluationskits in Ebay bestellt. Sobald die Da sind werde ich mal Versuche machen, und berichten. Wenn das wirklich so funktioniert, könnte man jede beliebige Endstufe ohne Eingriffe linearisieren. Aber ob es funktioniert, glaube ich erst, wenn ich die Ergebnisse im Spektrumanalyzer sehe. Sascha schrieb: > Nur mit einem Variablen Abschwächer der Resistive arbeitet würde ich es > nicht aufbauen. Die Widerstände sind oft auch nicht linear. Auch das wäre nicht schlimm, da diese Unlinearität mit ausgeregelt werden. Ralph Berres
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Hallo, sehe ich das richtig, wenn z.B. die Bandbreite bei SSB 3KHz ist, dann müsste grob gesagt die Regelung nur mit einem Vielfachen dessen, sagen wir mal 30KHz Bandreite arbeiten. Je größer die Bandbreite der Regelung, desto weiter verdrängen wir den IMD3 ins Spektrahle. Messtechnisch messen wir natürlich dann etwas weniger. Ob sich der Gleichlauf abstimmen lässt kann ich nur wage vermuten. Gruß Sascha
Sascha schrieb: > sehe ich das richtig, wenn z.B. die Bandbreite bei SSB 3KHz ist, dann > müsste grob gesagt die Regelung nur mit einem Vielfachen dessen, sagen > wir mal 30KHz Bandreite arbeiten. Siehst du richtig Messungen mache ich zur Zeit in 100KHz Abstand, weil man dann auf dem SA Änderungen in Echtzeit sichtbar machen kann. Deswegen will ich die Bandbreite zunächst mal auf ca. 1MHz festlegen. Später kann man sie kleiner machen. Was mein Vorhaben betrifft weis ich ja immer noch nicht ob es zielführend ist. Es ist ja erst mal eine Idee, welche ich aber aktiv weiter verfolgen will, es sei denn man überzeugt mich, das es nicht funktionieren kann. Ich würde mich ehrlich gesagt riesig freuen, wenn sich hier im Forum jemand finden würde der einfach mal eine mathematische Beweisführung macht, das bei den IM3 Produkte die Phasenlage davon abhängt, ob die Kurve nach oben gekrümmt ist, ( wie bei der Endstufe ) oder nach unten gekrümmt ist ( wie in der Regelung ) und sich somit aufheben. Das ist jetzt auch erst eine Vermutung von mir. Vielleicht findet sich ja jemand , der dazu bereit ist. Ingenieure gibt es hier ja zu Hauf. Vielleicht tauchen hier auch einige Uni-Professoren aus dem Gebiet HF-Technik hier auf, die hierzu was sagen können. Ich gebe offen zu das meine mathematischen Kenntnisse als Fernsehtechniker meister dazu bei weiten nicht ausreichen, um einen Beweis zu führen. Hoffentlich steinigt ihr mich jetzt nicht. Ralph Berres
Hallo, ich denke da wird kaum einer was wirkliches rauslassen, da mehr oder weniger alle ihre Patente machen, vielmehr es sind eine menge Leute gerade an diesem Thema beschäftigt. Also ich finde die einigermassen funktionierenden Lösungen (was zumindest berichtet wird...) immer nur als kartesische IQ Ansätze. Und da sind wir leider wieder bei der Phase. Nehmen wir einmal an, wir würden zwei gleiche Frequenzen mit unterschiedlichem Phasenwinkel Mischen, so entsteht ja auch wieder nur eine Frequenz, aber was hat sich geändert, klar der Phasenwinkel. Nun stellen wir uns das mit 2 unterschiedliche Frequenzen vor, ohhoo wir bekommen zwei Frequenzen und durch den Fehler der PA auch noch eine leicht geänderte Phase, abgesehen dann von der Amplitude der IM-Produkte. Also muss auch die Phase, sowie Amplitude vor der PA leicht modifiziert werden. Vieleicht irre ich mich da auch, und es währe schön, dann ist es nicht ganz so kompliziert. Rechne mal aus um wieviel die Phase bei einen IQ mischer von 90 Grad abweichen muss, damit ein 2. Seitenband so ca. mit -50dBc entsteht. Also reden wir hier von einem Phasenfehler von 0.x Grad oder 0.0x Grad. Also dass es keine 100%tige Lösung gibt ist mir klar, und es würden 20dB Verbesserung reichen. Gruß Sascha
Hallo Sacha Ich gebe dir vollkommen recht, das die Phase auch eine Rolle spielt. Wie groß der Einfluss in meinem Fall tatsächlich ist, weis ich ehrlich gesagt nicht. Ich hatte eine Phasenmessung zwischen Ein und Ausgang bei verschieden hoher Aussteuerung gemacht, und dabei so gut wie keine Änderung der Phase festgestellt. Nun kann es aber sein, das der Einfluss der Phasenänderung der Regelschleife auf das IM Verhalten dermaßen groß ist, das sich schon Phasenänderungen bemerkbar machen, die ich ´nicht messen kann. Vermutlich muss ich einfach abwarten, bis die Regelung bei mir funktioniert ( wenn sie denn je funktioniert ) und sehen was sie an Verbesserung bringt. Wenn ich auch nur 20db gewinne, ist das ja auch schon was wert. Ralph Berres
Hallo Ralph ich bin an diesem Thema auch weiterhin dran und aktiv, soweit mir die Zeit noch fürs Hobby reicht. Man muss die Berichte, die im Web umher gehen stark Differenzieren. Vieles ist schlichtweg Quatsch und geschönt. Ich habe von einem Japaner eine Untersuchung gelesen und hatte das Gefühl das war sehr reeal. Er hat die Lösung mit Poweramplifier und Korrektur-Amplifier untersucht. Er kam auf max. 20dB und gab das Problem der Phasenverschiebung an. Es muss wohl sehr genau stimmen. Ich selber habe vor einem Jahr einen analogen IQ-Modulator aufgebaut und kam mit dem 2.Seitenband nicht unter 60dB. Weil ganz einfach der DC-Offset und die Phase der analogen Bauteile (Streuung) nicht in den Griff zu bekommen war. Dann war mir klar es geht nur in mathematischer Form und ich machte das Ding digital mit Hilfe des AD9957. Dann war kein 2.Seitenband mehr mit meinem Analyzer zu finden. Ich bin auch schon die ganze Zeit am Grübeln, ob der Transistor oder Mosfet überhaupt in der Lage ist, bei einer solchen Spannungsüberhöhung der Ladespule noch sauber zu führen. D.h. die höhere Spannung kommt ja nur deshalb zu stande, weil unten ein sehr hoher Strom in die Spule fließt. Die internen Kondensatoren des MOSFETs sind ja auch etwas Spannungsabhängig und somit ändert sich die Impedanz des Ausgangskreises. Da müsste eine Kaskade eigentlich deutlich besser funktionieren. Weil ein Stransistor nur die Stromverstärkung macht und der zweite nur die Spannungsverstärkung. Die Kapazitäten heben sich sogar teilweise auf. Aber HF-Leistungstransistoren sind halt vom Gehäuse stark vorgegeben. (Kühlfläche) Gruß Sascha
Sascha schrieb: > Man muss die Berichte, die im Web umher > gehen stark Differenzieren. Vieles ist schlichtweg Quatsch und geschönt. Naja bisher habe ich nur DR.Arbeiten dadrüber gelesen. Denen unterstelle ich aber mal das sie funktioniert haben. Sascha schrieb: > Er hat die Lösung mit Poweramplifier und > Korrektur-Amplifier untersucht. Das ist eine der Möglichkeiten, welche aber im Grunde genommen eine zweite PA benötigt, und ein Combiner in der wieder Leistung verloren geht. Sascha schrieb: > Er kam auf max. 20dB und gab das Problem > der Phasenverschiebung an. Es muss wohl sehr genau stimmen. Ehrlich gesagt kann ich nicht einschätzen, wie kritisch die Phasenverschiebung sind. An meiner PA kann ich eine austeuerungsunabhängige Phasenverschiebung von ca 30° messen. Allerdings ist die Auflösung der Phasenmessung bei mir nicht so dolle. Sascha schrieb: > Ich selber habe vor einem Jahr einen analogen IQ-Modulator aufgebaut und > kam mit dem 2.Seitenband nicht unter 60dB. Weil ganz einfach der > DC-Offset und die Phase der analogen Bauteile (Streuung) nicht in den > Griff zu bekommen war. Hmm wie macht das Rohde&Schwarz bei dem SMHU? das ist das auch analog realisiert. Sascha schrieb: > Dann war mir klar es geht nur in mathematischer > Form und ich machte das Ding digital mit Hilfe des AD9957. Dann war kein > 2.Seitenband mehr mit meinem Analyzer zu finden. Diese Möglichkeit erschließt sich mir mangels ausreichender Programmierkenntnisse nicht. Wird aber heute in modernen Sendern gemacht. Sascha schrieb: > Ich bin auch schon die ganze Zeit am Grübeln, ob der Transistor oder > Mosfet überhaupt in der Lage ist, bei einer solchen Spannungsüberhöhung > der Ladespule noch sauber zu führen. D.h. die höhere Spannung kommt ja > nur deshalb zu stande, weil unten ein sehr hoher Strom in die Spule > fließt. Da blicke ich jetzt nicht ganz durch was du meinst, bzw. warum das ein Grund ist, das Fehler in der Kennlinie nicht mehr kompensiert werden können. Sascha schrieb: > Die internen Kondensatoren des MOSFETs sind ja auch etwas > Spannungsabhängig und somit ändert sich die Impedanz des > Ausgangskreises. Ja das ist ein Problem und müsste ich in einer Phasenänderung zwischen Ein und Ausgang bemerkbar machen. Nennt sich differenzielle Phasenverzerrungen und hat z.B. Anfangs bei Verstärkern in der analogen Farbfernsehtechnik eine gewaltige Rolle gespielt. Insbesonders bei Röhrenendstufen, welche einen relativ schmalbandigen Schwingkreis im Anodenkreis hatten. Die Anpassung wird man ja auch immer bei der maximalen Ausgangsleistung einstellen. Momentan warte ich erst mal ab, bis meine Bestellten Evulationskits eingetroffen sind. Das kann sich nur noch um Jahre handeln :-) Ralph Berres
Die Boards sind nun eingetroffen und komplettiert. Ein Versuchsaufbau habe ich gemacht. Jedoch habe ich mir mehr versprochen. Bei 50W PEP konnte ich den IM3 Abstand von 24db auf knapp 30db verbessern. Jedoch kommt dann IM5 und IM7 aus dem Rauschteppich. Warum ich nicht mehr erreichen kann, bin ich noch nicht dahinter gekommen. Bei Interesse male ich mal den Messaufbau auf und scanne es ein. Ralph Berres
Hallo, ja genau das habe ich doch vorhergesehen. Mit jeder Regelung wird es nur in die spektrale Breite verlagert. Grundsatz Nummer 1 eine Regelung kommt immer zu späht. Man muss genau entgegengesetzte IMD Vektoren in der Vorstufe erzeugen. Und deshalb ist es so besonders wichtig auch deren BIAS abzugleichen. Gruß Sascha
Sascha schrieb: > ja genau das habe ich doch vorhergesehen. Mit jeder Regelung wird es nur > in die spektrale Breite verlagert. Ich weis nicht ob es ein grundsätzliches Problem meines Aufbaues ist. Mein Bauchgefühl sagt mir immer noch, das so was funktionieren müsste. Und solange man mir nicht mathematisch das Gegenteil beweist, glaube ich auch noch weiterhin fest daran, das es ein Problem der Ausführung bei mir ist, woran man arbeiten kann. Ich habe in diesem Versuch zwei log-Demodulatoren verwendet ( AD8302 ) der in einem die beiden Signale voneinander abzieht. Aber wenn man den Logarithmus von zwei Größen voneinander abzieht dann bildet man in Wirklichkeit die Division der beiden ursprünglichen Signale. Ob da nicht schon ein grundsätzlicher Fehler liegt? Sascha schrieb: > Man muss genau entgegengesetzte IMD Vektoren in > der Vorstufe erzeugen. Ganz genau das habe ich ja durch den gesteuerten Abschwächer vor. Sascha schrieb: > Und deshalb ist es so besonders wichtig auch > deren BIAS abzugleichen. Auch das habe ich versucht. Es wäre mir sogar lieber gewesen, wenn ich durch Erhöhen der Ruheströme einen besseren IM3 Abstand erreichen würde, als den aufwendigen Weg der Vorentzerrung zu beschreiten. Ich habe in dem Modul die beiden Biaszweige getrennt und dann den Bias von Treiber und Endstufe getrennt eingestellt. Es hat überhaupt keine Verbesserung gebracht. Auch den Ruhestrom auf bis zu 12Amp einzustellen führte zu keinen besseren IM3 Abstand. Der IM3 Abstand hat sich ab ca. 7Amp in der Endstufe und 0,8Amp in der Vorstufe nicht mehr verbessert. Ich werde aber dran bleiben. Das erste Problem womit ich mich momentan befasse, ist eine zuverlässige Gleichrichtung bis zum Trägernull. Bei einer Synchrongleichrichtung, wie schon vorgeschlagen wurde, stellt sich die Frage welcher Träger nun zur Synchronisierung herhalten soll? Es sind ja nur die beiden Seitenbandsignale vorhanden. Und vor allem wie das nachher bei einem SSB Signal funktionieren soll, wenn kein Träger vorhanden ist, und auch noch in Sprechpausen gar kein Signal vorhanden ist. Experimentieren will ich jetzt mal mit vorgestromten Gleichrichterdioden. Eine offene Frage bleibt bei mir auch noch. Als Abschwächer habe ich einen AD8368 genommen. Ob der von seiner Bauweise wirklich geeignet ist, oder der auch zu dem schlechten Ergebnis beiträgt, ist für mich noch offen. Wie gesagt ich bleibe dran und bin weiterhin offen für Ideen und Beiträge zu diesem Thema. Ralph Berres
Hallo Ralph, ein Glück, dass du an der Uni bist. Eine Universität ist ja ein Forschungsinstitut. ;-) Nix für ungut 73 Wilhelm
Wilhelm Schürings schrieb: > ein Glück, dass du an der Uni bist. > Eine Universität ist ja ein Forschungsinstitut. ;-) Es ist zwar keine Uni, aber immerhin ist es von einer FH auf eine Hochschule aufgestiegen. Ob ich einen Professor davon begeistern kann dieses Thema aufzugreifen, um es eventuell als Abschlussarbeit für einen Bachelor zu vergeben? Das käme noch auf einen Versuch an. Dann müsste sich aber auch erst ein Student finden, der es ebenso interessant findet. 73 DF6WU Ralph Berres
Hallo, Ralph ich muss schon sagen erstmal großen Respekt vor deiner Arbeit. Ach super du hast also den BIAS von einem Modul aufgetrennt und es gibt keine nennenswerte Unterschiede bei unterschiedlichem BIAS O.K.! Dann kann ich mir das schon einmal bei meinem Modul sparen, gut... Ja also das predistortion mit Diode, die mit einem Strom oder Spannung eingestellt wird ist in der Praxis bereits angekommen, bringt nur leider auch nicht immer den gewünschten Effekt. Ich habe vor ein paar Tage eine PA gesehen, mit Power Modul und kleiner PA zur IMD-Korrektur. Die PA macht ca. 500Watt auf 70cm und hatte über Delay-Lines und Kreuzkoppler eine 10W Korrektur-PA eingeschleift. Konnte die PA leider nicht messen aber soll laut Aussage ca. um 20dB besseren IMD3 machen. Ich muss jetzt erstmal noch die kommenden Wochen meinen 4 zu 1 Gysel Combiner zusammenbauen dann gehts weiter. PS Teile sind von der Galvanik zurückgekommen. PS das glänzt alles so mit Silber ich muss erstmal eine Sonnenbrille aufziehen. 73 Sascha
Sascha schrieb: > Ralph ich muss schon sagen erstmal großen Respekt vor deiner Arbeit. Danke für deinen Lob. Es gibt mir die Motivation am Ball zu bleiben, auch wenn es mit meinen beruflichen Hintergrund für mich ein steiniger und manchmal auch teurer Weg ist. Sascha schrieb: > Ach super du hast also den BIAS von einem Modul aufgetrennt und es gibt > keine > nennenswerte Unterschiede bei unterschiedlichem BIAS O.K.! Das hatte mir keine Ruhe gelassen , habe es aber wieder rückgängig gemacht. Es ist garnicht mal schwierig, man muss direkt am Bias Anschluss mit einen Skalpell eine Leiterbahn auftrennen und einen feinen Draht an einen SMD Widerstand anlöten. Das geht recht gut. Ich habe sogar versuchsweise ein Gegenkopplungswiderstand in der ersten Stufe verkleinert, hatte aber auch nichts gebracht. Sascha schrieb: > Ja also das predistortion mit Diode, die mit einem Strom oder Spannung > eingestellt wird ist in der Praxis bereits angekommen, bringt nur leider > auch nicht immer den gewünschten Effekt. Hast du dahingehend mal Versuche gemacht? In den Rohde&Schwarz Signalgeneratoren macht man so was ähnliches für den ALC Gleichrichter. Es wird aber eine zweite gleichartige Diode zur Temperaturkompensation der Schwellenspannung eingesetzt. Allerdings muss da keine Spannungen im 10mV Bereich gleichgerichtet werden. Sie liegen deutlich im Voltbereich und sind konstant. Aber sie dient auch als Istwertgeber für die Amplitudenmodulation. Hier wird wohl ein ähnliches Verfahren angewandt nur für einen anderen Einsatzzweck. Sascha schrieb: > Ich habe vor ein paar Tage eine PA gesehen, mit Power Modul und kleiner > PA zur IMD-Korrektur. Die PA macht ca. 500Watt auf 70cm und hatte über > Delay-Lines und Kreuzkoppler eine 10W Korrektur-PA eingeschleift. > Konnte die PA leider nicht messen aber soll laut Aussage ca. um 20dB > besseren IMD3 machen. Es gibt offenbar viele Konzepte die zum Ziel führen. Wie machen die das mit der Zusammenführung der Leistung der beiden Endstufen, ohne wieder Leistung in der Zusammenführung zu verbraten? Das würde mich mal interessieren. Delay-Lines könnte man grob mit Koaxkabel verwirklichen und fein mit einen Tiefpass dessen Kondensator mit einer Kapazitätsdiode realisiert ist. Man braucht ja nur geringe Phasenverschiebungen zur Feineinstellung da kann man sich ja in der Flanke fast ganz oben aufhalten. Vielleicht können wir uns ja austauschen. Per PN. Ralph
Leider muss ich meine Versuche bezüglich Intermodulationen pausieren lassen, da mein Signalgenerator SML von R&S nicht mehr bootet. Da muss ich erst Ersatz beschaffen. Aber 2500 Euro sind auch für mich viel Geld. Ralph Berres
Was lange wehrt wird endlich gut. Mein SML funktioniert wieder. Obendrein bin ich demnächst ausversehen im Besitz von 2 Rohde&Schwarz SML. Demnächst geht es also wieder weiter mit dem Projekt Linearisierung von HF Endstufen. Ralph Berres
Sascha schrieb: > Ich muss jetzt erstmal noch die kommenden Wochen meinen 4 zu 1 Gysel > Combiner zusammenbauen dann gehts weiter. PS Teile sind von der Galvanik > zurückgekommen. PS das glänzt alles so mit Silber ich muss erstmal eine > Sonnenbrille aufziehen. Hast du in irgendeiner Weise neue Erkenntnisse bekommen? Oder bist du sonst irgendwie weiter gekommen? Ich habe ab Heute Urlaub, und werde mich dieser Sache nochmal annehmen. Ralph Berres
Hallo Ralph, ich habe es erst mal geschaft meinen Combiner abzustimmen. Und seit dem habe ich auch nur noch Arbeit vom QRL ohne Ende....... Aber mal sehen wie ich meine Projekte bewältigen kann. Ich habe aber noch gute Literatur gefunden. Wir müssen mal nähers Kontakt aufnehmen. Gruß Sascha
Sascha schrieb: > Wir müssen mal nähers Kontakt aufnehmen. Gruß Sascha Hallo Sacha Mich erreichst du unter R-Berres@arcor.de bzw 0651-44016 Ralph Berres
Ralph B. schrieb: ... > Meine Idee ist folgende. > > Die HF Spannung am Eingang und am Ausgang gleichrichten. Wobei am > Ausgang die Spannung vorher runtergeteilt werden muss. > Und zwar um den Faktor, das bei der höchsten Ausgangsleistung beide > gleichgerichteten Spannungen gleich groß sind. > > Mit den beiden gleichgerichteten Spannungen auf einen OP gehen, welche > die Differenz bildet und dann einen Pindiodenabschwächer am Eingang > entsprechend nachregelt, bis Eingangs und runtergeteilte > Ausgangsspannung wieder gleich groß ist. > > Die Regelstrecke müsste mindestens so schnell sein wie die maximal zu > übertragende Frequenz der Hüllkurve. ... > Ralph Berres Hallo Ralph, auch diese Idee ist nicht grundsätzlich neu und auch hier war R&S schon mal am Werk. In den 70er Jahren baute R&S einen VHF-Flugfunksender SU151/SU156. Das Ausgangssignal war natürlich AM, der Sender leistete 50W Trägerleistung. Erzeugt wird das Signal duch eine klassische Vorstufenmodulation. Verstärkt wird dann durch eine Class-C (!) Verstärkerkette. Diese besteht aus einem Treiber mit BLY91,BLY92 und BLY94. Als Endstufe dient dann 4mal BLY94 parallel. Die unweigerliche Verzerrung der Hüllkurve wird nun, genau wie du das vorgesehen hast, duch Vergleich von Eingangs- und Ausgangs-pegel korrigiert. Ich betreibe solch einen Sender noch gelegentlich. Die Rekonstruktion der Hüllkurve funktioniert ganz ausgezeichnet. Die Verstäkung des Regelkreises ist allerdings recht kritisch in der Einstellung... André
André H. schrieb: > Ich betreibe solch einen Sender > noch gelegentlich. Hallo Andre Hast du Schaltungsunterlagen dazu? Ich habe ganz erhebliche Probleme mit der Hüllkurvengleichrichtung. Diese muss nämlich einen erheblichen Dynamikbereich abdecken, wenn die IM3 Produkte kleiner als -50db sein sollen. Ralph Berres
Hallo Ralph, wie schon mehrfach hier erwähnt: Für eine Linearisierung müsste das Ursprungssignal mit der inversen Kennlinie des Verstäkerzugs beaufschlagt werden. Anders ist keine Reduzierung der IM-3+-Produkte (2 * n + 1) zu bewerkstelligen. Im Frequenzbereich hätte das Ursprungssignal dann quasi die inversen IM-Anteile, die nach der Verzerrung (logisch gesehen: Entzerrung) im Verstärkerzug - optimalerweise - verschwänden. Für AM wäre eine Hüllkurvenkorrektur nützlich, allerdings nur für den Nutzkanal. Denn ein AM-Empfänger benutzt auch wie der hier für die Sensorik besprochene "Richtkoppler" nur die Hüllkurve. Intermodulationsprodukte durch Nichtlinearitäten blieben unverändert erhalten, denn die Kurvenform (Zeitbereich) des HF-Signals ist nicht mehr "sinusförmig" (Sinus stellvertretend auch für Mischformen, also modulationsbehaftet etc.) und das kann halt nicht so einfach "repariert" werden. Und für SSB gilt das nicht einmal für den Nutzkanal, denn dort muss erst das Basisband durch Rückmischung gewonnen werden. Die Hüllkurve sagt hier nichts aus. (Das ist das Gequäke, wenn man sich SSB in AM anhört ...) Etwas Mathematik, insbesondere Zeit-/Frequenztransformation, Fourier etc., wäre damit fürs Verständnis doch angebracht. Vy 73 Kay
Ach ja ... Damit das mit der Vorverzerrung auch richtig funktioniert, müsste der gesamte Verstärkerzug (ggf. ausschließlich des Ausgangskreises/-filters) die volle Bandbreite abdecken, am besten bis einige Oktaven über der Nutzfrequenz (theor. unendlich). Das wäre damit schlechthin nur auf KW möglich (mit VHF-, besser UHF-Bauteilen). Durch ein Schmalbandfilter zwischendrin würde das vorverzerrte Signal im Zeitbereich wieder fälschlich "verbogen" werden. Schlussendlich lohnt sich daher doch einfach die Überdimensionierung der PA und Einhaltung der sich gesetzten Kompressionsmarke. -3dB ist für SSB ein schon sehr guter Wert bei A/B- oder A-Betrieb. Die meisten schlimmen Intermodulationen entstehen übrigens nicht durch "Überfahren", sondern durch zu niedrige Arbeitspunkte. SSB mit einer Klasse-C-Linear ist das Gräuslichste überhaupt, da ist dann schon der Nutzkanal mit überfordert ... Vy 73 Kay
dfIas schrieb: > wie schon mehrfach hier erwähnt: Für eine Linearisierung müsste das > Ursprungssignal mit der inversen Kennlinie des Verstäkerzugs > beaufschlagt werden. Genau das habe ich eigentlich vor. Nur das ich das nicht statisch machen will, sondern die entgegengesetzte Kennlinie durch Vergleich der Hüllkurve von Ein und Ausgang erzeugen will, und nicht durch eine in einen Eprom abgelegte Kennlinie, die dann nur für eine Leistung gelten würde. dfIas schrieb: > Im Frequenzbereich hätte das > Ursprungssignal dann quasi die inversen IM-Anteile, die nach der > Verzerrung (logisch gesehen: Entzerrung) im Verstärkerzug - > optimalerweise - verschwänden. Genau so. dfIas schrieb: > Intermodulationsprodukte durch Nichtlinearitäten blieben unverändert > erhalten, denn die Kurvenform (Zeitbereich) des HF-Signals ist nicht > mehr "sinusförmig" (Sinus stellvertretend auch für Mischformen, also > modulationsbehaftet etc.) und das kann halt nicht so einfach "repariert" > werden. Das ist halt eben die Frage. Die durch die verzerrte Kurvenform des Trägers entstehende Oberwellen lassen sich problemlos wegfiltern. dfIas schrieb: > Und für SSB gilt das nicht einmal für den Nutzkanal, denn dort muss erst > das Basisband durch Rückmischung gewonnen werden. Die Hüllkurve sagt > hier nichts aus. (Das ist das Gequäke, wenn man sich SSB in AM anhört > ...) Wieso nicht? Letztendlich ist ein Mehrton-SSB Signal auch eine Hüllkurve, welches, wenn sie so entzerrt würde, das Eingangshüllkurve gleich der Ausgangshüllkurve ist, keine IM Verzerrungen erzeugen dürfte. Kannst du das mathematisch ableiten, warum das so nicht funktioniert? dfIas schrieb: > Ach ja ... Damit das mit der Vorverzerrung auch richtig funktioniert, > müsste der gesamte Verstärkerzug (ggf. ausschließlich des > Ausgangskreises/-filters) die volle Bandbreite abdecken, am besten bis > einige Oktaven über der Nutzfrequenz (theor. unendlich). Dann könnte ich auch gleich klassisch gegenkoppeln, was aber meist nicht geht. Sei es weil zu wenig Verstärkungsreserven vorhanden sind, als auch weil sich im Übertragungsweg phasendrehende Filter ( Oberwellenfilter im Modul selbst ) befinden. dfIas schrieb: > Das wäre damit schlechthin nur auf KW möglich (mit VHF-, besser > UHF-Bauteilen). Durch ein Schmalbandfilter zwischendrin würde das > vorverzerrte Signal im Zeitbereich wieder fälschlich "verbogen" werden. So schmalbandig sind Filter ja meistens nicht, das sie die Seidenbandprodukte der Modulation schon beeinflussen. Allerdings muss die Bandbreite der Regelschleife mindestens 10 mal breiter sein als die höchste vorkommende Frequenz in der Hüllkurve. Und der Dynamikbereich der Hüllkurvengewinnung muss mindestens so groß sein, wie der IM3 Abstand sein soll. An dieser Herausforderung beiße ich mir zur Zeit die Zähne aus. dfIas schrieb: > Schlussendlich lohnt sich daher doch einfach die Überdimensionierung der > PA und Einhaltung der sich gesetzten Kompressionsmarke. -3dB ist für SSB > ein schon sehr guter Wert bei A/B- oder A-Betrieb. Erstrebenswert wäre ein IM3 Abstand der Endstufe von 50-60dbc. Selbst bei einer Aussteuerung bis zu einer Kompression von 1db im A-Betrieb sind kaum bessere IM3 Abstände als 30db realisierbar. dfIas schrieb: > Die meisten schlimmen > Intermodulationen entstehen übrigens nicht durch "Überfahren", sondern > durch zu niedrige Arbeitspunkte. SSB mit einer Klasse-C-Linear ist das > Gräuslichste überhaupt, da ist dann schon der Nutzkanal mit überfordert Da gebe ich dir recht. Besonders im C Betrieb. Im übrigen wird diese Vorverzerrung bei einigen SDR Transceivern ja schon angewendet, Rohde&Schwarz wendet das schon seit Jahren bei Senderendstufen fürs Fernsehen ( das ist keine reine AM wegen des Restseitenbandes ) an. Und da funktioniert es. Viele Grüße Ralph Berres
Hallo Ralph, die Hüllkurvenrestauration hilft auch einem SSB-Signal, ist ja letztendlich AM. Das hatte man zur Zeit der Begrenzung der Anodenverlustleistung mal ausgenutzt, um mit (laut Datenblatt legalen) 150 W Verlustleistung auf Kilowatts zu kommen. Also Klasse C für den bestmöglichen Wirkungsgrad und dann diese ominöse Hüllkurvenrestauration. (Übers Schirmgitter oder was weiß ich. Habe ich nie gemacht und ich finde auch im Web kaum etwas darüber.) Aber, wie gesagt, das hilft nur dem Nutzsignal. Die hochfrequente Signalform blieb naturgemäß so C-mäßig kantig, dass haufenweise Intermodulation übrigblieb. Aber man konnte die Stationen wohl verstehen (Radio 5!). Auf KW funktioniert ja so eine Vorverzerrung, denn einen KW-Sendezug kann man sehr wohl breitbandig genug, und zwar tatsächlich bis mindestens in den VHF-Bereich, ausführen. Am Verstärkerausgang kann man dann wieder filtern. Die hohen Frequenzen (Harmonische) des vorverzerrten Signals zwischendrin brauchst du natürlich, sonst kannst du die gewünschte Signalform nicht erreichen. Ohne große Mathematik: Stelle dir vor, du brauchtest ungefähr ein Rechtecksignal, um das am PA-Ausgang in einen Sinus umzusetzen. Jetzt überlege bitte, aus welchen Frequenzkomponenten ein solches Rechtecksignal besteht. Also, viel Grundwelle, einiges an 3f, noch was von 5f u. s. w. Wenn du da was wegnimmst, klappt die Vorverzerrung nicht mehr so richtig. In der Praxis sind also auch diesem Verfahren Grenzen gesetzt. Genau deshalb machte es auch keinen Sinn, ein KW-Signal mit Vorverzerrung zu erzeugen und dieses dann auf Nutzfrequenz hochzumischen. Durch das Mischen entstehen neue Produkte aus allen Kombinationen von n x LO mit n x IF, darunter auch mit höherer Ordnung solche Produkte, die wieder in den Nutzbereich fallen. Filtern käme nicht in Frage, aber ich bin an diesem Punkt nicht sicher, ob nicht allein schon durch die Spiegelung das Signal bzw. die Vorverzerrung leidet. Das Mischerverhalten kann natürlich mit in die Vorverzerrung aufgenommen werden, aber ob das funktioniert? Das müsste man dann wirklich mal simulieren. Ich bleibe aber dabei, dass diese Hüllkurvenrestauration nur ein brachiales Mittel war, um Klasse-C-Verstärker für AM (SSB) benutzen zu können. Ansonsten würde ich mich wundern, dass diese Technik (der Begriff "linear C" liegt mir irgendwie noch in den Ohren) in den 70er (80er?) Jahren nach Einführung der Ausgangsleistungsbegrenzung auch ganz schnell wieder verschwunden war. Hingegen ist die Vorverzerrung ein probates Mittel, wenn genügend Bandbreitereserve zur Verfügung steht wie im KW-Bereich. Der Erfolg deines Vorhabens interessierte mich natürlich sehr, denn vielleicht übersehe ich hier doch etwas. Andererseits hätte man davon doch bestimmt mal was wieder gehört? Für DVB (QAM) wäre es z. B. sehr interessant. Grüße, 73 Kay-Uwe
dfIas schrieb: > Der Erfolg deines Vorhabens interessierte mich natürlich sehr, denn > vielleicht übersehe ich hier doch etwas. Andererseits hätte man davon > doch bestimmt mal was wieder gehört? Für DVB (QAM) wäre es z. B. sehr > interessant. > > Grüße, 73 > > Kay-Uwe Bitte gebe mir mal deine Emailadresse oder maile mir mal unter R-Berres@arcor.de Ich würde dir gerne paar Abhandlungen mailen die ich gefunden habe. Die sind aber mit 4mB zu groß für hier einzustellen. Ralph
> Für DVB (QAM) wäre es z. B. sehr interessant.
DVB-T/DAB ist aber OFDM. Das ist nochmal eine Ecke schlimmer als
normales QAM, was die Linearitätsanfoderungen angeht, schliesslich gibt
es da massenweise Intermodulationen der 6000 Träger untereinander.
Störend ist ist da auch das schlechte Peak-to-Average-Power-Ratio.
Einzelne Symbole können trotz Scrambling/Energy-Dispersal der Träger
Spitzen mit >10dB haben.
Aber da gibt es für die Endstufen schon lange digitale Precorrection
(aka Predistortion), sodass man immerhin von 10-15% auf 20-30%
Wirkungsgrad kommt. Es wird da auch der (eher seltene) Peak-Fall so
limitiert, dass er wenig Einfluss auf die BER hat.
Moin, ich meinte schon DATV mit 16er oder 64er QAM. Bin dort seit ein paar Tagen experimentell mit 1 bis 8 MHz Bandbreite selbst unterwegs auf 70 und 23 und da gibt es auch schon ganz erhebliche Einbußen bei der Ausgangsleistung. @Ralph: Schick mal an DL9AQ im großen Klub, sollte dann bei mir ankommen. 73, Kay
Hallo, ich nutze die DAB Entstufen von NXP. 4 Stück mit einem Gysel Combiner das macht ca. 1KW, haben einen Wirkungsgrad von 24% und der IMD bei SSB liegt bei besser -40dBc. Da habe ich es momentan aufgegeben zu linearisieren. Linearisieren geht wenn nur mit dem I/Q rückmischen und einer Lookup Tabelle. Dann muss immer noch dazu gesagt werden bei welcher Frequenz! Eine Regelung bei höherer Frequenz halte ich schlicht für nicht umsetzbar. Also geht es nur mit dem Rückmischen und ein DSP muss dann die neuen Korrekturdaten daraus berechnen. Denn aus dem I/Q Produkt bekommt er ja Phase und Betrag. Es gibt da schon einige Lösungen im Bereich SDR. Gruß Sascha
dfIas schrieb: > @Ralph: Schick mal an DL9AQ im großen Klub, sollte dann bei mir > ankommen. DL9AQ´et DARC kommt als unzustellbar zurück. Ralph Berres
Moin, Linearisierung mit I/Q-Rückmischen ist aber wieder nur für den Nutzkanal gut, oder? Intermodulationsprodukte ungradzahliger Ordnung bekommt man auf diese Tour doch nicht etwa auch reduziert? Dazu müsste doch nun die HF-Kurvenform jeder einzelnen Welle im gesamten Aussteuerbereich korrigiert werden - was doch eine erheblich größere Bandbreite erfordern würde, zumindest für das Steuersignal. Möglich ist das natürlich. @Ralph: Stimmt, 9AQ hat jatzt blah@blah.de zur Weiterleitung eingetragen ... Ich habe dir mal was nach Trier geschickt.
Sascha schrieb: > Hallo, ich nutze die DAB Entstufen von NXP. 4 Stück mit einem Gysel > Combiner das macht ca. 1KW, haben einen Wirkungsgrad von 24% und der IMD > bei SSB liegt bei besser -40dBc. Da habe ich es momentan aufgegeben zu > linearisieren. Das ist immerhin schon besser als das übliche Afunkgerümpel was so angeboten wird. Aber wirklich gut ist das immer noch nicht. Da gibt es noch viel Luft nach oben. Motorola beweist das mit seinen DVBT Endstufen. Und Rohde&Schwarz erreichen IM3 von 60dbc und mehr bei ihren Endstufen. Eben durch die Vorverzerrung. Ralph Berres
Fundstelle aus dem Jahre 2002: www.ibega.de/Vortrag_Linearisierungssysteme_(Gamm_2002).pdf Mit enormem Aufwand gewinnt man etwa 10 dB Nachbarkanalunterdrückung bei 1 W Ausgangsleistung, wenn ich's richtig verstanden habe. Hab's aber erst alles einmal überflogen. Da würde ich dann doch eher auf Überdimensionierung setzen, zumal die höhergeordneten Störprodukte doch eigentlich überproportional fallen müssten. So viel müsste dazu gar nicht aufgesattelt werden. Interessant ist auch Seite 23: Mischer ohne jegliche Filter ...? Die Bandbreite muss ja wohl ein Vielfaches (vom Basisband?) betragen, aber geht das so überhaupt? 73
Hallo, also wenn man mit I/Q rückmischt, muss man die Bandbreite genauso beachten, in wie weit man nach Außen (Abstand vom Träger) unterdrücken möchte. Das ist ähnlich wie bei einer PLL der Loopfilter was das Phase/Noise angeht. Eine Loop kann man natürlich da nicht mehr machen, aber man kann die Korrekturdaten daraus gewinnen. Man hat bei HF halt kaum Phasenreserve somit ist die Phasenlage extrem empfindlich und muss über variable Phasenshifter abgeglichen werden. Dann ist es über Delaylines und einen Korrekturverstärker schon möglich. Aber 60dBc ist ein sehr beachtlicher Wert !!! Gruß Sascha
Das Thema werde ich vorläufig mal parken, bis mir neue Ideen gekommen sind. Zur Zeit drehe ich mich einfach nur immer im Kreis. Der letzte Stand war, das es mir einfach nicht gelingt, über einen genügend großen Dynamikbereich von ca. 60db die HF schnell genug mit einen Fehler von kleiner 0,1% gleichzurichten. Versuche mit log Detektoren ala AD8307 usw. verliefen ernüchternd. Sie sind für den Zweck einfach nicht genau genug. Ralph Berres
Hallo Ralph, warum muss es denn ein Log-Detektor sein? 60 dB sind doch linear mit 10 Bit zu realisieren plus vielleicht noch etwas Reserve für die Nichtlinearität. Und sollte nicht der IM-3-Abstand in dieser Größenordnung liegen? IM-Produkte sind doch ohnehin zum Nutzsignal abgeschwächt, ggf. reichten dann auch 50 dB für den Nutzkanal? (Und abgesehen davon, dass ich bei dieser Technik immer noch keine IM-Verbesserungen sehe.) 73, Kay
dfIas schrieb: > Hallo Ralph, > warum muss es denn ein Log-Detektor sein? 60 dB sind doch linear mit 10 > Bit zu realisieren plus vielleicht noch etwas Reserve für die > Nichtlinearität. Bei 435MHz? Mag sein das es 12Bit Wandler gibt die so schnell sind ( und hoffentlich eine differenzielle und integrale Linearität von 1/2 LSB haben ). Dann muss ich es aber wieder mit einen weiteren Wndler in ein Analogsignal überführen, oder ich muss eine digitalen Regler aufbauen, und den Abschwächer auch in der gleichen Auflösung digital aufbauen. Das wird schon ziemlich aufwendig, aber ich denke mal darüber nach. > Und sollte nicht der IM-3-Abstand in dieser > Größenordnung liegen? Ja das war mein eigentliches Ziel. > IM-Produkte sind doch ohnehin zum Nutzsignal > abgeschwächt, ggf. reichten dann auch 50 dB für den Nutzkanal? (Und > abgesehen davon, dass ich bei dieser Technik immer noch keine > IM-Verbesserungen sehe.) > 73, Kay Auch darüber werde ich nochmal nachdenken. 73 Ralph
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