Forum: HF, Funk und Felder Leistung in einem Seitenband


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von bosko (Gast)


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Guten Tag,

ich moechte die Leistung in einem Seitenband bei 7 MHz messen, I und Q 
Komponente, bzw unabhaengig von der Phase die Gesamtleistung. Die Idee: 
Signal teilen/power splitter, einen zweig runtermischen mit LO bei 7Mhz, 
den anderen mit LO bei 7 MHz und 90 Phasenverschiebung. Die beiden 
Mischprodukte dann Tiefpass filtern und addieren. Signal ist 
proportional zu Seitenbandamplitude.

Gibt es fuer so eine Aufgabe schon fertige Chips?

Was fuer Dioden sollte man fuer das Gleichrichten nehmen?

Vielen Dank!

von Purzel H. (hacky)


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Es gibt fertige Leistungsmesser. zB einen LT5505, oder Nachfolger, mit 
logarithmischer skala. Da gibt man nur das drauf was man messen will.

von Bosko (Gast)


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Das kommt schon nahe. Nur das mein Signal bei ~7MHz liegt. Enthaelt die 
detektierte Leistung denn schon I und Q ?

von Bosko (Gast)


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Außerdem: Ich will ja nur die Leistung des Seitenbandesmessen. Wie werde 
ich denn vorher den Träger los? Runtermischen und Filtern?

von B e r n d W. (smiley46)


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Ist der Original-Träger vorhanden?
Wie breit ist das Seitenband und wie weit vom Träger entfernt?
Gibt es noch weitere, störende Signale?

von bosko (Gast)


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Hallo Bernd,

ich glaube von Dir habe ich schon einen Thread hier gelesen, beim suchen 
aehnlicher Probleme! Nett, dass Du was schreibst.

Der Traeger ist bei 10 MHz, die Seitenbaender bei +/- 3 MHz. Ich bin an 
der Leistung im Seitenband bei 7 MHz  interessiert. Die Frequenz ist 
hierbei fest, aber die Phase und die Amplitude des Seitenbandes koennen 
sich aendern, ich brauche also so etwas wie einen Lock-in-Verstaerker, 
aber so wie ich das sehe, gehen die nur bis 2 MHz (AD630).

Daher die Idee mit runtermischen auf DC/Homodynedetektion, und dann I 
und Q getrennt detektieren und summieren.

Alternativ koennte man vl auch hochmischen auf 10.7 MHz, und dann quasi 
einen Radioempfaenger/Superhet ranhaengen, inkl. Filter und 
Powerdetektor?

Es sind noch weitere Signale in der Naehe von 10 MHz, +/- wenige 100 kHz 
vorhanden. Um das Seitenband ist es ruhig.

Die Breite von Seitenband und Traeger duerfte recht klein sein 
(hoechstens kHz).

von Purzel H. (hacky)


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Ein Lock-in ist synchron. Das wird wahrscheinlich nicht moeglich sein. 
Ausserdem ist ein AD630 fast dasselbe wie ein Mischer. Also mit einen 
(Quadratur-)Mischer runtermischen und ein schmales Filter drueber.

von B e r n d W. (smiley46)


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Version 1 (geradeaus)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Puffer-Verstärker
Filter 7 MHz
AD8307
OP mit Offseteinstellung

Version 2 (mit Umsetzung)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Puffer-Verstärker
Filter 7 MHz
Mischer mit OSC (6,553 MHz < f < 7 MHz)
Filter 455kHz oder Tiefpass
AD8307
OP mit Offseteinstellung

Weitere Fragen
~~~~~~~~~~~~~~
- Liegt das Signal mit 50 Ohm vor?
- Wie groß ist die Amplitude des Seitenbandes
  im Verhältnis zum Gesamtsignal? Sind das Volt oder µV?
- Wie klein sind die Änderungen des Seitenbandes
  im Vergleich zur mittleren Größe des Seitenbandes?
- Wie genau muß die mittleren Höhe des Seitenbandes
  erfasst werden?
- Wie genau muß die Amplitudenänderung erfasst werden?
- Ändert sich die Frequenz langfristig (Welligkeit der Filter)?

von bosko (Gast)


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Erstmal danke fuer die Vorschlaege.

Weitere Fragen
~~~~~~~~~~~~~~
- Liegt das Signal mit 50 Ohm vor?
Ja.
- Wie groß ist die Amplitude des Seitenbandes
  im Verhältnis zum Gesamtsignal? Sind das Volt oder µV?
Traeger: 100mV, Seitenband: 10mV
- Wie klein sind die Änderungen des Seitenbandes
  im Vergleich zur mittleren Größe des Seitenbandes?
einige Prozent
- Wie genau muß die mittleren Höhe des Seitenbandes
  erfasst werden?
- Wie genau muß die Amplitudenänderung erfasst werden?
So genau wie moeglich
- Ändert sich die Frequenz langfristig (Welligkeit der Filter)?
Nein, ist fest.

von B e r n d W. (smiley46)


Angehängte Dateien:

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Das 7.02MHz Keramikfilter gibt es hier:
http://www.box73.de/product_info.php?products_id=1234

Vorfilter SFE7.02:
Da das 10MHz Signal deutlich größer ist als das Nutzsignal, wird auf 
jeden Fall ein Vorfilter benötigt. Die Bandbreite beträgt ca. 150kHz bei 
-6dB, aber der Durchlassbereich mit geringer Welligkeit wird nur 
50-100kHz betragen. Dann muß also das Signal mindestens im Bereich von 
6,97-7,07MHz liegen. Die Weitabdämpfung beträgt typ. 40-50dB.

Die Idee war, die ZF auf 455kHz zu legen. Es gibt nur einen 
Standard-Oszillator, der in der Nähe liegt. Die Frequenz beträgt 
6,5536MHz.Damit würde ein 7MHz Signal noch in eine 455kHz ZF fallen, 
falls man das breiteste Keramikfilter verwendet. Idealerweise sollte das 
zu messende Signal bei 7,01 MHz liegen, um ungefähr in die Mitte des 
ZF-Filters zu kommen.

Von Murata gibt es die unterschiedlichsten Filter für 455kHz. Das 
breiteste einer Serie hat jeweils die Endung B und damit eine Bandbreite 
von 30kHz. Die nutzbare Bandbreite beträgt eher nur 20 kHz. Also sollte 
die Nutzfrequenz - 6,5536MHz in den Bereich von 445 - 465 kHz fallen. 
Falls dies nicht möglich ist, gibt es entweder keramische Filter für 
andere Frequenzen oder für den Oszillator muß eine andere Lösung gesucht 
werden.

> Alternativ koennte man vl auch hochmischen auf 10.7 MHz,
> und dann quasi einen Radioempfaenger/Superhet ranhaengen,
> inkl. Filter und Powerdetektor?

Das ist keine gute Idee, da der Träger in der Nähe der ZF liegt. Ein 
Durchbrechen des Trägers in die ZF würde die Funktion beeinträchtigen.

Eine Alternative wäre ein SDR (Software-Defined-Radio) für 40 Meter. Die 
komplette Auswertung kann dann mit dem PC durchgeführt werden. Bei einer 
geeigneten Grafikkarte kann man annähernd 100kHz auf einen Blick 
auswerten.

Dann habe ich doch noch eine weitere Frage:
Wie schnell gehen die Amplitudenänderungen des Seitenbandes vor sich. 
Falls das im kHz Bereich liegt, muß man wieder mit Seitenbändern um das 
7MHz Signal rechnen. Dies würde das Nutzsignal "breit" machen, was bei 
der ganzen Filterung berücksichtigt werden muß.

von Bosko (Gast)


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Hallo Bernd,

super, danke - gleich mit SPICE Simulation! Da kann ich gleich mit 
spielen.

> Vorfilter SFE7.02:
> Da das 10MHz Signal deutlich größer ist als das Nutzsignal, wird auf
> jeden Fall ein Vorfilter benötigt. Die Bandbreite beträgt ca. 150kHz bei
> -6dB, aber der Durchlassbereich mit geringer Welligkeit wird nur
> 50-100kHz betragen. Dann muß also das Signal mindestens im Bereich von
> 6,97-7,07MHz liegen. Die Weitabdämpfung beträgt typ. 40-50dB.

Das Seitenband kann auch leicht in der Frequenz getuned werden, so dass 
so ein / dieser Filter nutzbar ist.

> Die Idee war, die ZF auf 455kHz zu legen. Es gibt nur einen
> Standard-Oszillator, der in der Nähe liegt. Die Frequenz beträgt
> 6,5536MHz.Damit würde ein 7MHz Signal noch in eine 455kHz ZF fallen,
> falls man das breiteste Keramikfilter verwendet. Idealerweise sollte das
> zu messende Signal bei 7,01 MHz liegen, um ungefähr in die Mitte des
> ZF-Filters zu kommen.

Standard-Ozillator ist nicht nötig, da kann ich ja einen VCO/Synthesizer 
einsetzen. Dann kann man das Seitenband gezielt auf 455 kHz mischen.


> Von Murata gibt es die unterschiedlichsten Filter für 455kHz. Das
> breiteste einer Serie hat jeweils die Endung B und damit eine Bandbreite
> von 30kHz. Die nutzbare Bandbreite beträgt eher nur 20 kHz. Also sollte
> die Nutzfrequenz - 6,5536MHz in den Bereich von 445 - 465 kHz fallen.
> Falls dies nicht möglich ist, gibt es entweder keramische Filter für
> andere Frequenzen oder für den Oszillator muß eine andere Lösung gesucht
> werden.

Da schau ich mal.

> Das ist keine gute Idee, da der Träger in der Nähe der ZF liegt. Ein
> Durchbrechen des Trägers in die ZF würde die Funktion beeinträchtigen.

Das seh ich ein.

> Eine Alternative wäre ein SDR (Software-Defined-Radio) für 40 Meter. Die
> komplette Auswertung kann dann mit dem PC durchgeführt werden. Bei einer
> geeigneten Grafikkarte kann man annähernd 100kHz auf einen Blick
> auswerten.

Nette Idee, aber ich brauche das Signal schnell und analog.

> Dann habe ich doch noch eine weitere Frage:
> Wie schnell gehen die Amplitudenänderungen des Seitenbandes vor sich.
> Falls das im kHz Bereich liegt, muß man wieder mit Seitenbändern um das
> 7MHz Signal rechnen. Dies würde das Nutzsignal "breit" machen, was bei
> der ganzen Filterung berücksichtigt werden muß.

In der Größenordnung von wenigen ms. Vl das Filter also nicht zu scharf.

Der AD 8307 gibt eines Spannung proportional zum dB-Level der Leistung 
an, richtig? Gibt es sowas auch in linear in der Leistung?
Nochmal Vielen Dank!

von B e r n d W. (smiley46)


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> Es gibt fertige Leistungsmesser. zB einen LT5505

Das wäre dann der LT5505 (oben schon mal erwähnt).

Der enthält einen Schottkydioden-Gleichrichter. Diese verhalten sich 
unterhalb der Schwellspannung proportional zur Leistung und oberhalb des 
Schwellwertes proportional zur Spannung. Um die Schwellspannung gibt es 
einen Übergangsbereich.

> Wie schnell gehen die Amplitudenänderungen des Seitenbandes vor sich.
> In der Größenordnung von wenigen ms.

Das kann jedes der Wald- und Wiesenfilter. Es gibt allerdings 
Unterschiede in der Weitabdämpfung. Da lohnt es sich eventuell, die 
Datenblätter etwas genauer zu wälzen. Schlechte Filter bieten da nur 
40dB, gute 60dB. Unerwünschte Signale und Rauschen sollten so gut wie 
möglich entfernt werden. Immerhin gibt es ja nur die beiden Filter.

Weiterhin hat das vorgeschlagene Vorfilter auch keine unendliche 
Weitabdämpfung, sondern ebenfalls nur 40-50dB. Es sollte also bei der 
Spiegelfrequenz um 6,1 MHz möglichst kein starkes Signale vorhanden 
sein.

von Uwe (de0508)


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Hallo,

Ich hätte noch 2x LT5507 (SOT-6) neu zu verkaufen.

Beschreibung und Datenblätter:
[1] http://www.linear.com/product/LTC5507

von Bosko (Gast)


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Gibt es vl Keramikfilter um die 13 MHz? Bei Murata und anderen konnte 
ich da nichts finden, scheint eher keine typische Frequenz zu sein...

von B e r n d W. (smiley46)


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> Gibt es vl Keramikfilter um die 13 MHz?

Befindet sich dort das andere Seitenband?
Also statt 10-3 = 7 MHz lautet es dann 10+3 = 13 MHz?

Was ist bei 13 MHz besser?

Keramische ZF-Filter gibt es für einige Frequenzen zwischen 400 und 500 
kHz, aber Standard ist 455 kHz.

Dann (alle in MHz):
4,5 (TV Ton-ZF)
5,74 (TV Ton-ZF)
6,0 (TV Ton-ZF)
6,5 (TV Ton-ZF)
7,02
10,7 (FM)

Für Quarzfilter sind die gebräuchlichsten Frequenzen:
9,0
10,0
10,7
21,4
45 MHz (hochliegende ZF)
70,2 MHz (hochliegende ZF)

SAW-Filter für TV Bild-ZF, Bandbreite ~5MHz:
38,9
43,8

Dann kann man sich mit einem Grundwellenquarz ein Ladderfilter bauen, 
ich kann mir aber nicht vorstellen, dass Du das möchtest. Bei 
Quarzfiltern sind in der Regel die Einschwingzeiten länger.

> da kann ich ja einen VCO/Synthesizer

Dann setz doch ein 6,9 oder 13,1 MHz Signal zu und misch auf 100 kHz 
runter. Dann reicht bei der ZF ein Band- oder Tiefpass mit ein paar 
Standard-Induktivitäten / Kondensatoren. Das Filter braucht vermutlich 
nicht mal besonders steil sein.

von Uwe (de0508)



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Hallo,

Ladder-Filter mit Quarzen sind nicht ganz einfach zu bauen aber es geht.
Hier zwei Beispiele realer Ladder-Filter für eine ZF von10MHz, einmal 
SSB-Filter 2,3kHz (8 polig) und ein CW-Filter 500Hz (6 polig).

Beide sind nach der Dishal Methode berechnet worden, nachdem alle Quarze 
vermessen und dann jeweils 8 bzw. 6 Stück selektiert wurden.

Daraufhin habe ich zwei Platinen angefertigt auf denen die Ladder-Filter 
aufgebaut wurden.

Horst, DJ6EV hat dazu einige Programme erstellt, die hier mit dem 
Suchbegriff "Dishal dj6ev" finden werdet.

Jörn, DK7JB hat auch noch eine weitere Sammlung zusätzlicher Quarz 
Papiere erstellt.

von Bosko (Gast)


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@Bernd Ich hab mal mit Deiner Simulation gespielt, das sieht sehr gut 
aus, das werde ich mal bauen.

> Befindet sich dort das andere Seitenband?
> Also statt 10-3 = 7 MHz lautet es dann 10+3 = 13 MHz?

Genau

> Was ist bei 13 MHz besser?

Nix, aber das zweite Seitenband koennte ich zusaetzlich dazunehmen.

> Dann setz doch ein 6,9 oder 13,1 MHz Signal zu und misch auf 100 kHz
> runter. Dann reicht bei der ZF ein Band- oder Tiefpass mit ein paar
> Standard-Induktivitäten / Kondensatoren. Das Filter braucht vermutlich
> nicht mal besonders steil sein.

Das ist eine noch einfachere Variante, werde ich probieren.


So ein ladder filter sieht recht aufwendig aus. Wie lange ist denn die 
Einschwingzeit für so ein Ding? Sind ja doch einige Quarze.

Danke fuer die super Infos!

von Bosko (Gast)


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> Das 7.02MHz Keramikfilter gibt es hier:
> http://www.box73.de/product_info.php?products_id=1234

Hat jmd vl eine Bezugsquelle fuer das Ding in den USA?

Bei den ueblichen Verdaechtigen hab ichs nicht gefunden....

von Uwe (de0508)


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Ich habe noch welche (neu) in meinem Bestand.
Standort: DE

von Bosko (Gast)


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Hm, dann muessten die aber immernoch ueber den Teich. Die muss es doch 
auch in den USA zu kaufen geben...

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