Hallo,
zum Thema Filter / Preselector und Relais habe ich nur Beiträge von 2008
gefunden, die mir nicht aussagekräftig genug und evtl. veraltet sind.
Wie soll ich die Umschaltung verschiedener Filter für einen Empfänger
0,1-30 MHz realisieren? Was hintendran kommt sollte ja bei
50-Ohm-Technik egal sein, also SDR oder Analog/PLL.
1) eignen sich da noch PIN-Dioden? Wie wird da der IP3 beeinflusst bzw.
die maximale HF-Eingangsspannung, das Rauschen? Oder macht das die
Filtereigenschaften kaputt? Die Filter haben teils 85 oder mehr dB
Sperrdämpfung, und 0,5 oder weniger dB Durchlassdämpfung.
2) Eigentlich wollte ich es mit Relais machen, am besten bistabile, die
ich halt bei jedem Umschalten alle anspreche (set bzw. reset) um einen
definierten Zustand zu haben. Müssen es Reed-Relais sein oder gehen auch
"normale"? Ich habe zB das
https://www.reichelt.de/signalrelais-axicom-im-4-5-v-dc-2-a-im42gr-p278436.html?&trstct=pol_0&nbc=1
gefunden, dort werden im Datenblatt Einfügungedämpfungen von 0,03 dB bei
100 und 0,33dB bei 900 MHz angegeben, also sollte es doch bis 30 MHz
keine Schwierigkeiten geben? Oder spielt der Isolationswert auch eine
Rolle (37 dB bei 100 MHz)?
3) Das Relais hat 2 Umschalter. Soll man nur einen nutzen, bzw. für
jedes Filter 2 Relais, und die restlichen Kontakte offen lassen? Oder
auf Masse?
Ja, falls einer fragt, ich habe inzwischen einen nano-VNA v2.2 (SAA-2N,
4"/3GHz), und kann in dem Bereich ganz gut messen; auch bis -90dB.
> MOSFET Schalter
Da sehe ich nur Mouser Nr. 584-ADGM1004JCPZ-R2 und 2 weitere, mit
Einfügedämpfung 0,4 dB oder mehr, Isolation und Crosstalk nur 19dB, und
dann über 45€ pro Stück, wenn auch mit 4 Schaltern pro IC? Ich denke da
ist das Relais für 2,20 € besser und günstiger, auch wenn ich
zusätzliche Ansteuerschaltungen brauche.
> 1) eignen sich da noch PIN-Dioden?
Wieso PIN-Dioden? Bei den niedrigen Spannung in einem Preselector
reichen doch stinknormale Dioden aus.
Hier ein Artikel zum Preselectors des FiFi-SDR, wo sie mit BAW56
schalten:
https://www.box73.de/file_dl/bausaetze/DK5DN_FiFi-Preselektor.pdf
Josef L. schrieb:> Einfügedämpfung 0,4 dB oder mehr, Isolation und Crosstalk nur 19dB
Bei 2,5GHz.
Oben hiess es aber, du wolltest die Teile nur bis 30 MHz verwenden.
Das ist ein kleiner Unterschied.
Für deine Zwecke eignen sich pin-Dioden, wobei man aber bei der unteren
Frequenzgrenze aufpassen muss. Es gibt Typen für 100kHz, aber die
meisten Typen sind für höhere Frequenzen enwickelt.
Aber man muss ja nicht alle Probleme mit einer einzigen Diode
erschlagen. Entsprechende Applikationsberichte gibt es genug.
Relais können bessere Daten haben, aber man sollte daran denken, dass
sie Verschleiss haben, mehr Steuerleistung brauchen und auch nicht
sonderlich schnell schalten.
> Relais können bessere Daten haben
Bis 30 MHz werden sir garantiert bessere Daten haben ... als Pin-Dioden.
> dass sie Verschleiss haben,> mehr Steuerleistung brauchen und auch> nicht sonderlich schnell schalten.
Bei Reedrelais bleibt eigentlich nur die Steuerleistung als
Gegenargument uebrig.
Warum also die verkrampfte Suche?
> Müssen es Reed-Relais sein oder gehen auch "normale"?
Ausgeschaltete Reedrelais haben definitv weniger Kapazitaet
zwischen den Arbeitskontakten. Dazu braucht man eigentlich
nicht mal ins Datenblatt schauen.
> Ja, falls einer fragt, ich habe inzwischen einen nano-VNA v2.2 (SAA-2N,> 4"/3GHz), und kann in dem Bereich ganz gut messen; auch bis -90dB.
Da muss man sich wirklich fragen, warum du das Ding nicht mal mit einem
Probeaufbau benutzt.
Thats the way it works.
foobar schrieb:> Wieso PIN-Dioden? Bei den niedrigen Spannung in einem Preselector> reichen doch stinknormale Dioden aus.>> Hier ein Artikel zum Preselectors des FiFi-SDR, wo sie mit BAW56> schalten:
Na ja, manch einer mag es nicht, wenn die Eingangs-Dioden starke
Fremdsignale in den gewünschten Frequenzbereich mischen.
Mit einer trr von 6ns ist die BAW56 sicher ein guter Mischer für alles
bis VHF.
Gute Entkopplung im unteren MHz-Bereich erreicht man durch Erdung in der
Off-Stellung. Soweit die Relais Wechsler sind also kein Problem. Nur
würde ich für die Ein- und Ausgangsseite jeweils getrennte 1 x UM
einsetzen, also in jedem Fall räumlich trennen. Ansonsten alle 3 Pins
parallelschalten als Redundanz oder einen Wechsler komplett auf GND
legen.
ICOM verwendet für dem 70-cm-Bereich seit langem PIN-Dioden für die
TRX-Umschaltung (mit bis zu 75 W). Wegen der Entkopplung nehmen die mehr
als eine Diode, ich meine es sind immer vier Stück. Auf 2 m und 23 cm
sind es Golddraht- resp. kleine Koaxialrelais.
Für den Kurzwellenbereich gibt es sogar Kilowatt-Endstufen mit
PIN-Dioden für QSK-Betrieb. Hier muss die Entkopplung so groß sein, dass
der Eingang nicht zu viel vom Ausgang sieht. Die Dämpfung über zwei
Schalter muss nur einen Sicherheitsabstand größer sein als die doch
relativ geringe Verstärkung.
Bipolare Relais haben übrigens neben der Stromersparnis bei geringer
Schaltfrequenz auch während des Schaltens einen weiteren Vorteil. Im
Gegensatz zu monostabilen Relais, die einen offenen magnetischen Kreis
erregen müssen (bis er dann angezogen hat und den Luftspalt schließt),
neutralisiert bzw. überkompensiert das bistabile Relais den
geschlossenen gegenüberliegenden magnetischen Kreis. Das ist somit sehr
effektiv.
Nachteil ist eigentlich nur das fehlende fail-safe, braucht man für ein
Filterboard aber eher nicht.
Eine Initialisierung alles auf Off würde ich nicht durchführen, sondern
alle Zustände merken und genau so einmal komplett ansteuern. Dann
klickert es wenigstens nicht beim Einschalten.
> Na ja, manch einer mag es nicht, wenn die Eingangs-Dioden starke> Fremdsignale in den gewünschten Frequenzbereich mischen.> Mit einer trr von 6ns ist die BAW56 sicher ein guter Mischer für alles> bis VHF.
Als SW-Typ mag ich eine falsche Vorstellung von der Sache haben, aber
spielt die trr bei Signalspannungen von z.B. 0.1V überhaupt eine Rolle?
Die Diode wird doch statisch geschaltet (bei dem FiFi mit 0V/4V über 1k)
- das Signal ist gar nicht hoch genug, sie umschalten zu lassen. Was
sollte da gemischt werden?
Ich würde mit Reedrelais umschalten.
Dioden haben, auch wenn sie als Scaltdioden verwendet werden eine leicht
krumme Kennlinie. Da können schon Intermodulationen und Mischprodukte
entstehen.
Bedenke das an den Schalterdioden zumindest Eingangsseitig der gesamte
Frequenzbereich bis mindestens 30MHz anliegt.
An einer großen Antenne können sehr schnell Summenspannungen von
mehreren hundert Milivolt entstehen. Es summieren sich ja alle Signale
welche die Antenne in diesem Frequenzbereich liefert auf.
Es gab mal in den UKW Berichten vor Jahren ein Artikel darüber, wie man
die Intermodulationseigenschaften eines Icom KW-Transceiver entscheident
verbessern konnte, in dem man die Schaltdioden durch Relais ersetzt hat.
Ralph Berres
Erstmal danke für die vielen Beiträge, ist ja ein richtiges
Brainstorming hier! Auch wenn es viele gegensätzliche Meinungen gibt,
scheint es auf Dioden nein, Relais ja, Reedrelais vorne hinauszulaufen.
@Ralph
Ich habe ein gutes Dutzend BA243 rumliegen, leider keine BA244, und es
mag neuere bessere Typen geben. Ich habe grade nach Datenblättern mit
Grafiken gesucht und eines mit dem differentiellen Widerstand gefunden.
Scheint bei niedrigeren Frequenzen höher zu liegen. Offenbar muss man
sie so vorspannen dass ein Strom von 10 - gar 100 mA fließt dass der
Widerstand geringer wird. Das bekommt dem Rauschen sicher nicht gut. Und
bei 2 Dioden 2x 1 bis 2 Ohm macht auch schon 0.7dB Durchlassdämpfung.
Und die maximale Aussteuerung ist 1 Volt, Kapazität 1.8pF. Alles
schlechtere Daten als Relais.
@dflas
Ja, ich hatte von bistabilen Relais gesprochen, damit nur beim
Umschalten Strom fließt und nicht dauernd. Aber initialisieren würde ich
schon. Eine einzelne Routine, die alle Relais anspricht und auf den
jeweilig nötigen Zustand setzt, dann ist das für alle Vorgänge dasselbe.
Man schaltet ja nicht ständig um, und auch ein Frequenzscan über
Bereichsgrenzen hinweg, selbst wenn die Relais 200ms brauchen, ist
unkritisch, da die Filterflanken ja nicht unendlich steil sind und sich
die Durchlassbereiche überlappen.
Ich denke es macht keinen Sinn 4 MOSFET-Relais für 200€ zu ordern und
damit zu experimentieren. Aber bevor ich ein Dutzend Relais eines Typs
kaufe wollte ich schon mal die Meinung von HF-Experten, OMs usw hören.
OK, und bevor ich jetzt hier in die Runde frage habe ich bei Google auch
mal "Reed Relais bistabil" eingegeben und wurde natürlich fündig.
Anbei noch einer der Tests eines Filters, für den Bereich zwischen
MW-Band und 2MHz (also 160m-Band), ein zugegebenermaßen recht primitives
T-Bandpassfilter mit 3 Spulen und 3 Kondensatoren, einmal Messung mit
nanoVNA, einmal Simulation mit PSpice (for TI). Da kann ich dann mal
Relais bzw. Dioden davor/dahinter setzen und sehen was mit den Kurven
passiert. Gute Idee, danke!
Ralph B. schrieb:> Dioden haben, auch wenn sie als Scaltdioden verwendet werden eine leicht> krumme Kennlinie. Da können schon Intermodulationen und Mischprodukte> entstehen.
Wenn man anständig Strom durchschickt, >10 ...20 mA ist man weitab vom
krummen Teil der Kennlinie. Mit genügend Strom schaltet eine Bandswitch
Diode sehr linear durch. Da muss man sich bei Empfangssignalen keine
Sorgen machen, dass IM Produkte in einer Größenordnung über dem
Grundrauschen entstehen.
Wenn ich sehe dass eine Schaltung mit den PIN-Dioden für jede Seite 3
Dioden benötigt, also schon 4 hintereinander im Signalweg liegen, und da
ich auch mal 2 Filter hintereinander schalte d.h. 8 Dioden mit je
mindestens 0,2dB Dämpfung, käme da einiges zusammen! Ganz abgesehen von
den dann 8 x 10...20mA an 5 oder 6 Volt (Strombegrenzung durch die
Vorwiderstände + Drosseln), also im Dauerbetrieb 0,4-1 Watt. Da sind
bistabile Relais mit Null Watt sparsamer. Und die meisten normalen
Miniaturrelais nehmen auch nicht mehr als 50mW im Dauerbetrieb.
Josef L. schrieb:> Hallo,> zum Thema Filter / Preselector und Relais habe ich nur Beiträge von 2008> gefunden, die mir nicht aussagekräftig genug und evtl. veraltet sind.>> Wie soll ich die Umschaltung verschiedener Filter für einen Empfänger> 0,1-30 MHz realisieren?
Wie groß soll die Filterbank denn werden, sprich zwischen wie vielen
Filtern soll geschaltet werden? Ab einer gewissen Anzahl ist es
vielleicht sogar besser eine stetig mitlaufende Selektion zu haben. Es
gab einige Empfänger da wurde eine motorgetriebene Vorselektion verbaut.
@Thomas
Es ist ja inzwischen etwas anders als in den 1980ern als mein
ursprüngliches Konzept entstand und dann berufsbedingt in der Schublade
verschwand. Durch das Sendersterben im MW/KW-Bereich ist bei uns die
Situation (gesehen mit dem SDR Twente) deutlich besser geworden, die
Feldstärken sind geringer. Tagsüber ein Sender bei 1000kHz, dann lange
nichts.
Trotzdem wollte ich einen Tiefpass bis 400kHz, einen bis 1700kHz, einen
Bandpass 1700-2100kHz, einen Hochpass ab 2MHz und danach einen Hochpass
30MHz und wahlweise 1. oder 2. Filter auch auf Durchgang schalten
können. Also 5 Möglichkeiten an Position 1 und 2 an Position 2.
Durchstimmbare engbandige Vorfilter sind mir schon wieder zuviel
Mechanik, das erinnert mich schon wieder an Zeiger, Seilrad und
Skalenbirnchen. Da hätte ich auch noch 4-5 Problemfälle im Keller...
Außerdem haben die meist nicht unerhebliche Durchlaßdämpfung.
Wie gewünscht habe ich mal mein nanoVNA angeworfen und getestet. Fürs
erste mal ein Miniaturrelais aus der Bastelkiste, Typ OUB 12V, scheint
Marke Omron zu sein, ähnelt Anritsu SVR-12. Spulenwiderstand 305 Ohm
gemessen; Maße 18.3x10.4x11.5mm; Beschaltung abwegig (siehe Bild).
Ich habe jetzt die linken Anschlüsse verbunden und einmal zwischen den
offenen (off) und das 2. mal zwischen den geschlossenen Kontakten (on)
gemessen, wobei die offenen nicht geerdet waren.
Im off-Zustand verhält sich das Relais wie ein Kondensator mit 0.22pF,
bei 30MHz beträgt die Durchlassdämpfung nur 47dB, während das
160m-Filter im Bereich 10-40MHz unter 80dB hat.
Im on-Zustand ist die Ersatzschaltung laut Simulation mit PSpice (for
TI) eine Reihenschaltung aus Widerstand 1.8 Ohm und Induktivität 45nH,
letzere incl. Anschlüssen vom Relais zu den N-Koaxbuchsen. Wenn man die
Wegstrecken zusammenrechnet kommt man auch auf etwa 45mm, was bei 1nH/mm
gut passt.
Nächster Test wird sein, je nur 1 Umschalter pro Relais zu verwenden und
2 hintereinander zu schalten, zum Glück habe ich 2 von diesen Dingern.
Josef L. schrieb:> Wie soll ich die Umschaltung verschiedener Filter für einen Empfänger> 0,1-30 MHz realisieren? Was hintendran kommt sollte ja bei> 50-Ohm-Technik egal sein,
Schon, aaaber:
Wie willst du denn eine 50 Ohm Antenne für LW realisieren?
Josef L. schrieb:> Nächster Test wird sein, je nur 1 Umschalter pro Relais zu verwenden und> 2 hintereinander zu schalten
Das Hintereinanderschalten von Kontakten allein wird die Sperrdämpfung
nicht wesentlich verbessern, und deshalb legt man zusätzlich die
abgeschaltete Leitung zwischen den beiden Kontakten (evtl. über 50 Ohm)
auf Masse.
Mit Umschaltkontakten kann man das ja einfach machen.
Für heute Nacht (-1Std) stelle ich das messen mal ein, mach das nano
aus. Grade habe ich zwei in serie geschaltete Relais getestet -
interessanterweise mit demselben Ergebnis wie die beiden
Umschaltkontakte eines Relais in Serie. Die Kontakte innerhalb eines
Relais scheinen also einen genügenden Abstand voneinander zu haben. Nach
einem Neuabgleich hat sich auch die Null-Linie minimal verschoben, es
sieht so aus, also ob die Durchgangsdämpfung bei 100kHz nicht 0.16dB
sondern nur 0.02dB ist und damit der ohmsche Widerstand 0.2 statt 1.8
Ohm. Werde ich nochmal prüfen. Aber L=45nH und C=0.22pF ist geblieben.
Damit ist die Durchlassdämpfung bis 2MHz im off-Zustand besser als 72dB,
und auch bei 4 Relais parallel off und eines on wäre das noch besser als
60dB; mehr brauchen die Filter eh nicht zu sperren, es hängt ja noch der
30MHz-Tiefpass dahinter.
@nachtmix
hm...grübel...Rahmen?Ferritantenne?Muss mal überlegen was die für einen
Abschlusswiderstand haben, kann man sicher transformieren. Es muss was
geben, denn sonst gäbe es keine professionellen Geräte mit
Frequenzbereich 0.01...30MHz wie von R&S.
Serienschaltung: Mir ging es drum ob ich mit 1 Relais 2 Filter
umschalten kann oder nur ein Filter einschalten, also zwei Filter mit 1
Relais für beide vorne eines hinten, oder je Filter eines vorne eines
hinten, oder pro Filter ein relais, das mit den beiden Umschaltkontakten
Ein- und Ausgang des Filters schaltet. Oder sogar über kreuz, ginge
auch.
OK, ich schaue tagsüber weiter
Bei nicht benötigten bzw. abgeschalteten Schwingkreisen ist das
Kurzschliessen oder Bedämpfen übrigens generell sinnvoll, weil sonst die
Gefahr besteht, dass deren Resonanzen erhebliche Energie aus dem
Signalweg absorbieren.
Die Kopplung über die parasitären 0,2pF reicht bei weitem für unliebsame
Überraschungen.
@nachtmix
Also ich habe jetzt hier zwei Teilschaltbilder (in Gerzelka,
Funkverkehrstechnik, Franzis 1982) vorliegen, da ist einmal die
HF-Selektion des R&S EK-070 (mit Plessey-ICs!) gezeigt: die Spulen-Band-
und Tiefpässe werden mit Relais geschaltet, wobei in der off-Stellung
die Filterenden in der Luft hängen; dann die Nahselektion am Ende des
ZF-Teils mit Quarzfiltern, ebenfalls mit Relais: hier werden die nicht
benötigten Filter vorn und hinten auf Masse gelegt.
An anderer Stelle ist eine Nahselektion mit per PIN-Dioden umschaltbaren
USB/LSB-Quarzfiltern (bei 40MHz!), das ist in meinem Beitrag gestern
15:28 zu sehen - das geht aber nur, weil die Filter am Ein-und Ausgang
jeweils einen Übertrager sitzen haben. Der wird dann aber von den
geschätzt 25mA Diodenstrom durchflossen; Widerstandswerte sind leider
nicht angegeben. Bei einem LC-Bandpass tut man sich da schwer, ohne
Zusatzmaßnahmen wie Drosseln, die dann die Durchlasskurve verändern.
@MarcOni
Hab grad meine 2.Bibel (AT) durchgescannt (T.Red,
Funkempfänger-Schaltungstechnik, Franzis 1985), dort werden durchweg
(Reed-)Relais benutzt, es wird sogar drauf aufmerksam gemacht, dass man
von PIN-Dioden-Abschwächern im ZF-Teil weggeht und stattdessen
Relais-geschaltete Widerstandsnetzwerke direkt am Eingang bevorzugt.
Mir ging's halt drum, ob sich in den vergangenen 30-40 Jahren da was
geändert hat, insofern sind die Hinweise mit MOSFET-Schaltern
interessant. Wenn da aber Dämpfungen von 20-25dB ausreichend sind (hab
ich gesehen bei Bandfiltern im 2-12GHz-Bereich), ist das für einen
Überlagerungsempfänger bis 30MHz mit Spiegelfrequenzen im UKW-Bereich
(84-114MHz) nicht tolerabel. Bei PIN-Dioden sehe ich Werte von über 60dB
bei 100kHz, aber das ist schon schlechter als mein "normales"
Miniatur-Relais, entspricht einer Sperrschichtkapazität von über 1 pF.
@Frank
Danke für den Link, hier ist insbesondere der Relaistyp und der
mechanische Aufbau (Masseverbindung, geteilte Masseflächen etc.
interessant, auch das er Styroflexkondensatoren benutzt, und auch keine
Trimmer, und durchweg auch bis zu den höheren Frequenzen Ringkerne und
keine Silberdraht-Luftspulen. Ich will natürlich nicht nur die ca. 10
Amateurbänder abdecken, und insgesamt weniger Filter. Aber als Anregung
sehr brauchbar.
Hallo zusammen
habe da mal ende der 80er Jahre die Filterbank
nach E.T.Red nachgebaut und mit Relais angesteuert.
Macht für was sie gebaut wurde.
Läuft TipTop schon seit Jahrzehnten :-)
Gruss Frido
jep -genau das Buch das ich habe, nur offenbar noch zerlesener ;-)
Dein Aufbau ist aber ziemlich gestreckt - gibts da keine Probleme wegen
der Verbindungslängen? Du hast nur durchgehende Masse auf der
Bestückungsseite, aber keine 50 Ohm Stripline auf der anderen Seite?
Hallo Josef
nein hatte null Probleme damit.
Die langen Drähte sind Schaltdrähte für die Relais.
Die HF-leitungen werden recht kurz gehalten.
Ah.. und die Ein- und Ausgänge möglichst weit
auseinandergehalten.
He He, hatte damals die Printe noch auf einem Attari
gezeichnet und selbst geätzt... Waren das noch Zeiten..
Auf der Arbeit hatte ich Zugang zu einem
HP-Spektrum-Analyzer und konnte die Filter
da in aller Ruhe einstellen. Habe damals keine
Schwingneigung oder Dämpfungen festgestellt.
Diese Bank gab ziemlich Arbeit. Empfehle die
zum nachbau!
Gruss Frido
Josef L. schrieb:> insofern sind die Hinweise mit MOSFET-Schaltern> interessant.
Schnelle 4066-Derivate werden ja gerne als Schaltmischer in SW-Rx
verwendet.
Von da her vermute ich, dass sie auch Roofing-Filter etc. brauchbar
umschalten können.
Oder kann das zu Intermodulationsproblemen führen?
@Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.)
Mal 'ne Frage.
Ist das Konzept dieses Beitrags:
Beitrag "Frequenzvervielfacher oder PLL?"
gestorben oder handelt es sich um ein neues Projekt?
@aminox86
Das ist dasselbe Projekt, aber das Projekt hat mehrere getrennte
Baustellen. Die Filter sind ja eine rein passive Angelegenheit, und
interessieren sicher nicht jeden der sich mit Oszis auskennt. Außerdem
kann ich doch den Thread nicht so lange offen lassen, weiß Gott wann das
fertig wird - der Weg ist das Ziel...
foobar schrieb:>> Aus welcher Website ist das?>> http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmode/
Ja, auf diese Seite bin ich natürlich auch gekommen,
aber das ist nur ein Inhaltsverzeichnis
und weiter nach oben geht's nicht.
Aber da muss es doch irgendeine Start-Website geben
mit Titel, Impressum etc.
Frido H. schrieb:> ende der 80er Jahre die Filterbank nach E.T.Red
Das Buch ist 1993 im beam-Verlag
und 2003 im DARC-Verlag nachgedruckt worden.
Ich habe jetzt mal einen primitiven 1-Dioden-Schalter nach
http://db0smg.de/~dk1rm/hardware/pindio/index.html gebaut und mit
verschiedenen Dioden durchgemessen, auch ganz ohne Diode bzw. mit
Kurzschluss. Die Bauteilewerte sind zwar etwas extrem, also die
3nF-Koppelkondensatoren etwas wenig, hatte keine anderen Styroflex; die
Drosseln mit 10/15µH auch etwas wenig. Hätte gerne alle Werte 10x höher
gehabt. Den Widerstand habe ich auf 330 Ohm verringert, damit war der
Diodenstrom dann 7mA. Die 50 Ohm Widerstände sind natürlich nicht in der
Schaltung, sollten ja Aus- und Eingangswiderstände der beiden nano-Ports
sein.
Die Grafik mit dem Schaltbild zeigt den Frequenzgang der S21-Dämpfung
zwischen 100kHz und 100MHz im ON-Zustand, die Eichung ist nicht optimal,
aber man sieht, dass bei der 1N4151 und der PIN-Diode BA243 die Dämpfung
um gut 0.1 dB schlechter ist als bei Kurzschluss der beiden
Kondensatoren, BA170 ist 0.2 und 1N4007 schon 0.5 dB schlechter,
brauchbar ist das Ganze erst ab einige MHz, aber dann schon bis 30MHz
und mehr.
Die Andere Grafik zeigt den OFF-Zustand, ohne Diode ist die Dämpfung
etwa bei 50dB, mit Dioden durchweg schlechter. Die verhalten sich dann
wie eine Serienschaltung aus Kondensator und Widerstand, wobei letzterer
bis auf die 1N4007 recht gering ist (was mich wundert).
Interessanterweise ist die 1N4151 noch besser als die BA243, mit nur 1.5
pF statt 2.5 pF wie diese, aber die beiden anderen haben ganze 33pF!
Da selbst ein stinknormales Miniaturrelais schon nur 0.22 pF aufweist
und damit deutlich besser ist, und Reed-Relais offenbar aufgrund der
Konstruktion nochmal deutlich besser, spricht eigentlich alles gegen
eine Lösung mit Schaltdioden. Mit 3 Dioden und je 2 Drosseln,
Kondensatoren und Widerständen pro Seite eines Filters, also 18 Bauteile
pro Filter ist der Aufwand auch deutlich höher.
@eric
ich finde noch martein=PA3AKE, pa3ake@veron.nl
Martein ist ein französischer Familienname
Die Seite hängt wohl in der Luft, auch
https://www.xs4all.nl/~martein
verweist darauf, eine index.html oder ähnliches finde ich auch nicht.
Impressum? Disclaimer? Ist halt nicht GER...
Beim Durchlesen verschiedener Relais-Datenblätter bin ich auf folgende
Angabe gestoßen:
"Min. switching capacity (Reference Value) 10µA 10mV DC"
Heißt das, es kommt evtl. kein 100%iger Kontakt zustande, wenn weniger
Saft durch den Relaiskontakt fließt? Das ist bei HF aus einer Antenne,
insbesondere nach einem Bandfilter, durchaus möglich, 10mV sind -54dBm
(an 50Ohm)???
Josef L. schrieb:> Beim Durchlesen verschiedener Relais-Datenblätter bin ich auf folgende> Angabe gestoßen:>> "Min. switching capacity (Reference Value) 10µA 10mV DC">> Heißt das, es kommt evtl. kein 100%iger Kontakt zustande, wenn weniger> Saft durch den Relaiskontakt fließt? Das ist bei HF aus einer Antenne,> insbesondere nach einem Bandfilter, durchaus möglich, 10mV sind -54dBm> (an 50Ohm)???
ja solch ein Verhalten gibt es in der Tat. Deswegen hat man eine
Zeitlang Relaiy mit Quecksilberkontakte benutzt.
Es gibt glaube ich bestimmte Kontaktmaterialien, bei welcher dieser
Effekt nur sehr vermindert auftritt. Frage mich nicht welche das sind.
Bei Reedreleais dessen Kontakte sich in einen Schutzgas befinden habe
ich das Verhalten noch nicht gehört.
Deswegen würde ich auch Reedrelais nehmen.
> Frage mich nicht welche das sind.
Soweit ich mich erinnere, und das diesem Fall zuordne, müsste das "AgPd"
sein; zu "Hg" habe ich gelesen, ist in der EU inzwischen verboten,
Ausnahmen müssen beantragt werden.
Tja, als unsere Sternwarte saniert wurde, kamen die
Asbest-Nachtspeicheröfen, die Quecksilberschalter im Schaltschrank und
die offenen Bleiakkus (Aquarien) der Notstromversorgung weg, Stadt
(Vermieter) zahlte. Nur zwei 19" Quarzuhren blieben. SiO₂ war wohl
unverdächtig.
>Beim Durchlesen verschiedener Relais-Datenblätter bin ich auf folgende>Angabe gestoßen:>>"Min. switching capacity (Reference Value) 10µA 10mV DC">>Heißt das, es kommt evtl. kein 100%iger Kontakt zustande, wenn weniger>Saft durch den Relaiskontakt fließt? Das ist bei HF aus einer Antenne,>insbesondere nach einem Bandfilter, durchaus möglich, 10mV sind -54dBm>(an 50Ohm)???
deshalb einfach nen kleinen DC Strom über die Kontakte leiten -
dann klappts auch mit µV
-->> siehe PA3AKE
> -->> siehe PA3AKE
Na das scheint ja ne richtige Fundgrube zu sein, ich hab mir die Seite
mal runtergezogen, sind 32MB. Dann kann ichs auch offline lesen wenn ich
Zeit habe.
Mich hat das mit den PIN-Dioden nicht losgelassen, ich habe noch ein
wenig im web gestöbert, und schließlich eine eigene Schaltungsvariante
ausprobiert. Da 1 Diode alleine eine zu hohe Kapazität hat, habe ich
mich für eine Reihenschaltung von 3 Dioden entschieden, um die
Sperrdämpfung zu erhöhen. Anderswo wird eine (HF-mäßige)
Parallelschaltung gezeigt, die die Durchlassdämpfung minimiert, das ist
eher bei TX-Endstufen interessant.
Schaltungen mit Dioden Kopf an Kopf bzw. Brückenschaltung ist hier nicht
notwendig, weil weder 2 Quellen umgeschaltet noch die Richtung (TX/RX),
und auch kein spezifizierter Abschlusswiderstand vorgegeben ist außer
Null/unendlich.
Das Ganze habe ich in Orcad PSPICE (for TI) in vier Varianten simuliert:
1) mit idealen R/L/C und Standard-Diode 1N4151
2) mit idealen R/L/C und PIN-Diode BAR63-02W (Infineon/Siemens)
3) wie 2, aber mit 330µH-Induktivität Coilcraft 1812FS-334
4) wie 3, aber mit 1µF-Kondensator MuRata GRM185B31E105MA12
Man sieht, dass die Sperrdämpfung über den ganzen Bereich rein kapazitiv
ist und nur noch von der Art der Diode abhängt; bei 100 MHz 29dB bei der
1N4151, 44dB bei der PIN-Diode.
Die minimale Durchlassdämpfung hängt wie erwartet vom Diodenstrom ab und
liegt bei der 1N4151 erst bei 17mA bei 1dB, bei 44mA bei 0.5dB, und das
auch nur im Bereich ab 0.8 MHz etwa, über 10 MHz wird es mit idealen
Bauteilen etwas besser, mit der real existierenden Induktivität dagegen
schlechter. Die PIN-Diode erreicht die Werte bereits ab 0.2 MHz, die
Dämpfung liegt ab 1 MHz nur etwa halb so hoch wie die 1N4151.
Der reale 1µF-Kondensator zieht die Kurve dagegen nur bei niedrigen
Frequenzen etwas nach unten.
Trotzdem: Da bei meinem Projekt als 1. ZF 42,2 MHz benutzt wird und das
Quarzfilter eine Bandbreite von 20 kHz hat, könnte die niedrigste
Empfangsfrequenz sogar bei 10 kHz liegen. Da kämen dann pro
Diodenschalter 6dB Durchgangsdämpfung dazu, also 12 dB. Bei 100 kHz sind
es immerhin noch 2x1dB. Nur wenn man nur den Bereich 1.6-30MHz
betrachtet, hätte man maximal 2x0,25dB Dämpfung (bei 20-30mA
Diodenstrom).
Die Kompassnadel zieht mich wirklich immer weiter Richtung Relais...
Und zu guter letzt die Messung eines Nachbaus mit dem nanoVNA,
allerdings mit nicht so "guten" Bauteilen wie simuliert: 2x 1µF WIMA MKS
Kondensatoren 160V, 2 Drosselspulen mit 100µH, gemessen 94µH mit
Eigenresonanz bei 530kHz und auch sonst recht wildem Verlauf oberhalb
von 5MHz, und 3x1N4151.
Der Off-Zustand ist ganz gut getroffen, zumindest ab 2MHz, 55/42/25
statt 63/49/29 dB bei 2/10/100 MHz mit idealen Bauteilen.
Im Durchlasszustand stören jedoch extrem die Resonanzen der Drosseln und
Kondensatoren, auch wenn an manchen Stellen fast der Idealwert erreicht
wird, nämlich 0.9 statt 0.7 dB bei 30mA Strom durch die Dioden.
Fazit: Da müsste man ganz schön an den Bauteilen drehen, testen,
simulieren etc.; und selbst wenn man anhand der SPICE-Parameter passende
gefunden hat ist die Frage, ob man die auch bekommt, und wenn, ob man 30
oder auch 100 bekommt und nicht 3000 oder 10000 abnehmen müsste. Für
Serienfertigung oder auch Projekte an denen 50 oder mehr Abnehmer
teilnehmen mag das OK sein.
Alles Probleme, die bei Relais nicht auftreten!
Josef L. schrieb:> Die Kompassnadel zieht mich wirklich immer weiter Richtung Relais...
So was ähnliches mit Schutzgas.
Ist noch aus den 90er Jahren.
Weiss nicht ob es die noch gibt?
Gruss Frido
Frido H. schrieb:> So was ähnliches mit Schutzgas.
Alle Reed-Kontakte sollten mit Schutzgas sein, vermeidet Korrosion, die
ja evtl. auch bei Funkenbildung auftritt. Ich denke "normale" Relais
auch wenn hermetisch versiegelt (wie das alte AEG vom Bild) haben nur
Staubschutz.
Ich seh grad - sieht von unten aus wie ein IE-500, von den Daten her
heutzutage kaum brauchbar für den angepeilten Zweck. Ganz abgesehen
davon sind 100mA / 0.6W heftig.
Frido H. schrieb:> Sorry die Bilder sind hier ;-)
Ja, das ist ein Reed-Relais mit 1xUm; ich finde per g00gle mit "AG5013"
erstmal
https://de.farnell.com/panasonic/dr-12v/reed-relais-spdt-30vdc-1a-tht/dp/1124066
offenbar als Nachfolger gelistet und auch schon mit Anmerkung "Wird
nicht mehr hergestellt").
Und auf https://www.partstat.com/Results?partNumber=DR12V-AG5013 noch
eine ehrliche Angabe über die weltweite Verfügbarkeit (ebay mal
ausgenommen).
Aber es gibt sicher eine Menge vergleichbarer Typen mit 12V (oder
weniger) und 1x oder 2x um, die infrage kämen. Das ist schon das was ich
ins Auge fasse, ob nun im DIL16-Format, DIL-8 oder noch kleiner. Nur
SMD-Fummelei muss nicht sein ;-)
