Hallo Freunde der hohen Frequenz,
ich beschäftige mich grade mit der Theorie und Praxis eines FM-Senders.
Mir ist aufgefallen dass die zulässige Bandbreite in z.b. dem 20m Band
"relativ" schmal ist. Wie wird diese genaue Frequenz technisch erzeugt?
Wenn man direkt ein (analogen) VCO bei dem Band einsetzt, ist dieser
überhaupt fein genug einstellbar?
Wenn man mit dem VCO eine Zwischenfrequenz erzeugt und diese hochmischt
hat man ja 2 Frequenzen, HF+ZF und HF-ZF, welche relativ nahe
beieinanderliegen. Ich stelle mir Filter mit dieser Trennschärfe
recht schwierig vor zu bauen. Und was macht man wenn man die
Sendefrequenz in einem weiten Bereich einstellen will?
Oder geht das doch noch irgentwie anders? Möchte das ganze gerne Analog
umsetzen, also ohne DDS.
Viele Grüße,
Welle
Welle schrieb:> Theorie und Praxis eines FM-Senders.> Mir ist aufgefallen dass die zulässige Bandbreite in z.b. dem 20m Band> "relativ" schmal ist.
Du möchtest FM im 20m Band machen?
Welle schrieb:> Wie wird diese genaue Frequenz technisch erzeugt?
Die Grundfrequenz z.B. mit PLL, dann kann man den VCO modulieren.
Welle schrieb:> Wenn man direkt ein (analogen) VCO bei dem Band einsetzt, ist dieser> überhaupt fein genug einstellbar?
Das hängt bei PLL lediglich von der Rasterfrequenz und der Teilerkette
ab. Ein freischwingender VCO ist viel zu ungenau und wandert weg,
dewegen die Verriegelung mit PLL.
Welle schrieb:> Und was macht man wenn man die> Sendefrequenz in einem weiten Bereich einstellen will?
Du änderst den Teilerfaktor der PLL. Die ganze Mischerei sparst du dir
am besten, der VCO schwingt direkt auf der Sende/Empfangsfrequenz.
Matthias Sch. schrieb:> Du möchtest FM im 20m Band machen?
Um die Technik dahinter zu verstehen habe ich ein Band gesucht wo die
Frequenz klein genug ist um sie noch messen zu können aber groß genug
dass die Filter nicht zu groß werden ;) Da ich noch keine AFU-Lizenz
habe natürlich ohne Antenne.
Matthias Sch. schrieb:> Du änderst den Teilerfaktor der PLL. Die ganze Mischerei sparst du dir> am besten, der VCO schwingt direkt auf der Sende/Empfangsfrequenz.
Wenn ich z.b. von 10Mhz bis 20Mhz in 0,1Mhz Schritten gehen wollen würde
nehme ich also eine stabile Referenzfrequenz und teile sie auf 0,1Mhz
runter. Den VCO teile ich dann einstellbar durch 100 bis 200 um die
Frequenz zu erzeugen. So richtig verstanden? Wenn die eigentliche PLL
mit einer niedrigeren Frequenz arbeitet, verliere ich dadurch nicht
enorm an Frequenzstabilität?
> Wenn die eigentliche PLL mit einer niedrigeren Frequenz arbeitet,> verliere ich dadurch nicht enorm an Frequenzstabilität?
Nein, solange die Referenz aus einem stabilen Quarzoszillator abgeleitet
ist, hat der eingerastete VCO die selbe Genauigkeit. Hat die Referenz
eine Abweichung von 10 ppm bei 1Mhz, dann hat auch der VCO diese
Abweichung. 10 ppm bei 28 MHz entsprechen schon 280 Hz, was für CW schon
das Limit darstellt. Für FM im 10 kHz Raster wie beim CB-Funk ist das
aber noch tragbar. Der VCO sollte sich evtl. im 1 kHz Raster einstellen
lassen.
Es sit aber schon klar, dass bei einem Frequencystepping von 1kHz, die
PLL-Bandbreite dann nirgendwo mehr ist... dh die Anzahl der neu
setzbaren Frequenzen ist dann eher bescheiden.
Wenn die Frequenzschritte kleiner werden sollen, benutze man früher eine
PLL mit 2 Schleifen, eine für große Steps, und eine zweite für die
kleinen Schritte. Da gab es recht ausgefeilte Designs.
Das Thema Oszillator, Phasenrauschen und die Konsequenzen für die PLL
sind hier noch nicht angesprochen worden, da gibt es auch einiges zu
beachten.
> die Anzahl der neu setzbaren Frequenzen ist dann eher bescheiden.
Du hast doch von FM geredet. Da gibt es nichts dazwischen, was Dir
entgehen könnte. Wenn Du die kHz-Schritte auf 200 Hz genau triffst,
sollten auch kaum zusätzliche Verzerrungen entstehen
Bei einigen älteren Funkgeräten konnte der Quarz ein wenig hin und her
"gezogen" werden. Dadurch waren auch Frequenzen zwischen den festen kHz
Schritten erreichbar. Dies ist aber eher für CW und SSB interessant.
Nachtrag:
Die Referenzfrequenz kann auch mit einer DDS erzeugt werden. Dann kann
die PLL fest eingestellt bleiben. Die DDS-Ausgangsfrequenz kann je nach
IC feiner als 1 Hz eingestellt werden.
Welle schrieb:> Wenn ich z.b. von 10Mhz bis 20Mhz in 0,1Mhz Schritten gehen wollen würde> nehme ich also eine stabile Referenzfrequenz und teile sie auf 0,1Mhz> runter. Den VCO teile ich dann einstellbar durch 100 bis 200 um die> Frequenz zu erzeugen. So richtig verstanden?
Genau das ist das Prinzip. Normalerweise wird die Rasterfrequenz aus
einem Quarz und der 'Referenzteilerkette' erzeugt. Die VCO Frequenz geht
auf eine andere (vom Benutzer) einstellbare Teilerkette. Ein sehr
preiswertes für deinen Frequenzbereich geeignetes PLL-IC ist z.B. der
LM7000/7001 bei Tante Reichelt, von dem du einfach mal das Datenblatt
studieren kannst.
In den 70ger Jahren, als PLL noch nicht verbreitet war, hatte man
tatsächlich einen analogen VFO aufgebaut. Den konnte man bei KW
Transceivern meist zwischen 4,5 und 5MHz abstimmen.
Auf die Endfrequenz kam man dann, in dem man mit einer Festfrequenz aus
einen Quarzoszillator gemischt hat. Mit Hilfe von Bandfiltern hat man
dann die benötigte Frequenz herausgefiltert. Oft war das dann eine
Frequenz, welche sich um die ZF gegenüber der Endfrequenz unterschieden
hat.
Die ZF Frequenz war wieder ein fester Oszillator ( um 9MHz oder 10,7MHz
je nach Konzept ) diese wurde dann mit Hilfe eines Ringmodulators AM
Moduliert, das gewünschte Seitenband mit einen Quarzfilter selektiert,
mit der hochgemischten VFO Frequenz gemischt, um es als Endfrequenz auf
die nötige Ausgangsleistung zu bringen.
Die Kunst war es den VFO frequenzstabil zu bauen.
Das hat man erreicht, in dem man der Schwingkreisspule Kondensatoren
parallel geschaltet hat, die in der Summe einen genau gegenläufigen
Temperaturkoeffizienten hat. Gute VFOs haben eine Frequenzdrift gehabt,
die kleiner als 100Hz/Stunde war.
Heute verwendet man in preisgünstigen Transceivern einen mehr oder
weniger
stark rauschenden DDS Synthesizer, In Hightec Transceivern ein
fraktional N PLL Synthesizer, wie es auch nach wie vor bei hochpreisigen
HF-Signalgeneratoren eingesetzt werden.
Ralph Berres
Hallo Welle
> Mir ist aufgefallen dass die zulässige Bandbreite in z.b.> dem 20m Band "relativ" schmal ist.
Die einzigen Kurzwellenbänder, auf denen FM-Betrieb stattfindet, sind
CB-Funk und das 10m Band und zwar ab 29,1 MHz aufwärts.
Wenn Dich Ralphs Vorschalg eher interessiert, dann kauf Dir zwei
Quarzoszillatoren, einen mit 22 MHz und einen mit 24 MHz. Damit kannst
Du die identischen Versuche auch im CB-Bereich machen und das Signal
monitoren. Mit einem VFO 5-5,7 MHz kann dann der interessante Bereich
abgedeckt werden. Deshalb würde ich mir an Deiner Stelle für Testzwecke
ein altes CB-Funkgerät besorgen und den Sender später erst auf 29 MHz
umstellen.
