Forum: HF, Funk und Felder High End Mischer gesucht


von Sascha (Gast)


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Hallo,
ich suche nach einem Mischer für den Bau eines Senders.
Nun habe ich mal beide Möglichkeiten eines aktiven und passiven Mischers 
in Erwägung gezogen. Der Sender soll nacher so rein wie nur mögleich vom 
Rauschabstand sein.

Der aktive Mischer hat zwar einen Gewinn (z.B. AD8342) aber dafür auch 
ein NF von 12dB). Es wird aber nach jedem mischen wieder mit einem 
Bandpassfilter das Nutzsignal begünstigt.

Der pasive Mischer Shottkey Ring hat einen Verlust von 4,6dB und dürfte 
in gleicher höhe ein NF haben. Der Bandpassfilter ist natürlich auch 
dahinter und ein kleiner Verstärker um die Verluste auszugleichen.

Wenn ich beides durchrechne komme ich mit dem Signal-Rauschabstand mit 
der passiven Mischerlösung etwas besser hin.

Wie sind die Erfahrungen, wer kann mir eine Lösungsrichtung beschreiben.

Gruß Sascha

von HF-Werkler (Gast)


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Wenn der Sender möglichst "rein" sein soll,  würde ich auf das Mischen 
verzichten und einen rauscharmen Oszillator direkt nutzen. Ansonsten 
helfen auch gute mitlaufende Filter.

Wenn es unbedingt ein  Mischer sein soll, wären meine erste Sorge eher 
unerwünschte Mischprodukte und RF-LO Isolation.

Von welchem Frequenzbereich reden wir denn?

Gruss

von Helmut S. (helmuts)


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Vielleicht solltest du mal die Frequenzen nennen. Es soll da ja 
tatsächlich Bausteine geben die nur für bestimmte Frequenzbereiche 
verfügbar sind. Eine Lösung für 2GHz sieht ganz anders aus als eine für 
27MHz.

von D.Nepper (Gast)


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Der dynamische Bereich eines Mischers ist eine Sache. Dann kommt noch 
der Signalverlust der Uebertragunsgstecke hinzu. Und Fremdeinfluesse. 
Dann merkt man, dass man mit AM eh nirgendwo hinkommt. Und dann wird es 
Zeit ueber die Anwendung zu reden. Dann koennte man ein 
Modulationsverfahren heraussuchen.

von Sascha (Gast)


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Hallo,
wenn es einigen Leuten hier im Forum zu gut geht, sucht doch euch eine 
Stammkneipe da dürfte das geistige Niveau euren Äußerungen entsprechend 
sein.

Also ich erzeuge üder eine Hilberttransformation mit einem Tayloe Mixer 
ein SSB Signal mit der Frequenz 10.7MHz. Die Frequenz deshalb weil die 
Filter einigermasen bezahlbar sind. Und bei 10MHz der Tayloe Mixer noch 
nicht überfordert ist. Das Ergebnis ist recht ordentlich mit über 80dB 
Seitenbandunterdrückung. Mit einem Mischer wird dann auf 45 MHz 
hochgemischt, und wieder gefiltert. Auch dort bekommt man noch 
preiswerte Quarzfilter. Mit einem 2.Mischer geht es dann auf 144 MHz. 
Die 45MHz deshalb damit das Image mit einem Bandpass (4Pole) um -100dB 
unterdrückt werden können.
Ich habe mit dem Tool von Analog Device mal einiges durchsimuliert, aber 
noch keinen Entschluss fassen können. Mein Spektrumanalyzer hat leider 
auch nur einen Dynamikbereich von 80dB.
Die VCOs sind soweit O.K. mit -160dBm Noise. Es sind 4 PPLs drin 3x 
Integer N und einen Fraktalen mit 2.5MHz Vergleicherfrequenz.
Die Frquenz mit IQ direkt auf 144MHz zu mischen ist etwas schwieriger, 
da der Tayloe Mischer dort nicht mehr zu realisieren ist (jedenfalls für 
mich).
Und zwei Mischer für I und Q nicht mehr abgleichbar sind. Bei 144MHz 
wirds halt auch mit dem Phasenwinkel eng.
Ein gutes drittel der Hardware steht schon, es fehlen nur noch die 
Mischer ein eine PLL.

Gruß Sascha

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Sascha

Nach meinem Verständnis spielt die NF des Mischers nur im Empfänger eine 
Rolle, schau lieber, daß der Mischer mit der der Signal-Amplitude klar 
kommt. Falls das Filter die Spiegelfrquenz gut unterdrückt, dürften 
Harmonische bei 288 MHz und größer auch weg sein.

Was passiert z.B. mit den 3 x 45 MHz + 10.7 MHz, können die noch als 
145.7 MHz auftreten oder ist das gut gefiltert?

von HF-Werkler (Gast)


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Nettes Projekt.

Beim mehrstufigen Design kämpft man im Sendezweig meist mehr mit den 
unerwünschten Mischprodukten. als mit dem Noise.

Noch ein Wort zum Mischer: Achte darauf, dass der Mischer eine sinnvolle 
Anpassung sieht in allen genutzten Frequenzbereichen und Ports (also 
auch z.B. am Ausgang für 45Mhz eine Anpassung hat), dann hat man weniger 
Probleme damit. Den letzten LO rate ich, von der Frequenz nach "oben" zu 
legen.

Ich würde mir auch mal die Möglichkeiten von Mischern für Sender 
ansehen, also ich hab auf die schnelle im Inet den Mini-Circuits 
HJK-U151H+ als upconversion mixer gefunden, der von Interesse sein 
könnte.

von Sascha (Gast)


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Hallo,
und erstmal Danke, das ist alles wie man sieht doch recht anspruchsvoll 
so ein Design in der Auslegung.
Ja den letzten LO höher zu legen ist besser stimmt. Brauche aber noch 
einen guten Filter dafür. Bei 70 bzw. 72 MHz würde es noch ein paar 
Quarzfilter geben.

Übrigens habe ich mich getäuscht, der IQ-Mixer hat zwar -80dBm 
Seitenbandunterdrückung hingegen aber nur -60dBm Trägerunterdrückung. 
Habe alles möglich versucht, es liegt aber nicht am Offset der OPs.
Auch das Phase Noise muss ich nochmals untersuchen. Komme aber leider 
schon wieder zu dem Entschluss, dass ich meine SSB-Modulation etwas 
anders erzeugen muss.
Ich wollte es ursprünglich mit dem AD9957 (Upsampler) machen, dann wurde 
mir die Sache etwas zu Komplex, da die kleinste Samplingrate 248KHz ist. 
Auf einer italienischen Seite habe ich dann ein solches Projekt 
gefunden. Dort werden dem AD9957 immer 16 gleiche Samples zugeführt. 
Wird dann vermutlich aber auch nicht besser, weil der interne 
Interpolator überschwinger macht.

Mischer Signal/Amplitude: Ja das ist richtig, je höher die 
Eingangsleistung, um so besser das SNR. Womit ich bei den passiven 
Mischern wieder bin.
Minicircuits scheint da die richtige Adresse zu sein. Sogar die RF-LO 
und IF-LO Isolierung höher ausfallen kann als bei den aktiven Mischern.

Ich habe mir das Service Manual vom Icom IC-7000 angesehen, mann die 
gehen da echt knall hart ran, alles mit DDS aufgebaut, womit man eine 
vielzahl von Filtern braucht. Aber der Noise Floor bleibt halt bei 
-80dBm.
Die SSB Aufbereitung scheinen die eleganter zu machen. Die Mischen das 
Audio Signal auf 16,16KHz gleich im DSP hoch und geben das so zum Audio 
DA-Wandler aus. Dann wird es mit 438,85KHz auf die weite 
Zwischenfrequenz von 455KHz gemischt. Die dritte Zwischenfrequenz hat 
dann immerhin schon 124,487MHz. Zum Schluss wird dann mit 270-324MHz auf 
die Ausgangsfrequenz gemischt, wobei das untere Seitenband dann genommen 
wird.
Wenn man halt einen Quarzfilter für 124,487MHz hat ist das gut.
Aber ich sehe etwas zu viel Mischerei und DDS probleme.

So gehe jetzt mal auf die Suche im WEB nach einer eleganteren SSB 
Aufbereitung.

Gruß Sascha

von B e r n d W. (smiley46)


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> hingegen aber nur -60dBm Trägerunterdrückung

Was passiert mit dem Träger und den Harmonischen und wie stark werden 
sie durch das nachfolgende Filter gedämpft? Du musst die Summe aus 
Unterdrückung und Dämpfung betrachten. Z.B. entsteht auch das 
Mischprodukt 3xLo + ZF und 3xLo - ZF, was passiert damit?

> Bei 70 bzw. 72 MHz würde es noch ein paar Quarzfilter geben.

Zielt das Signal dann letztendlich auf 2m oder auf 70cm ab? Für 2m 
reicht das 45MHz Filter locker aus.

Es wäre günstiger, der Lo zum hochmischen würde auf 190 MHz schwingen.
190-45 = 145 MHz

Unterhalb vom Lo gibt es deutlich weniger Mischprodukte, als oberhalb. 
Für 70cm wären die ZF = 72MHz vorzuziehen. Das kommt aber auch auf das 
Filter auf der Endfrequenz an, mit einem mehrstufigen Helixfilter wäre 
auch eine ZF mit 45 MHz möglich.

von Dieter P. (low_pow)


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Vor langer Zeit mischte man nur einmal, um diese Frequenzen
zu erzeugen.Sowohl im Sender als auch im Empfänger.
Ein Hersteller namens Braun etwa, andere mischten öfters.

http://www.radiomuseum.org/r/braun2_se402se_40.html

Sicher die Zeit bleibt nicht stehen.

von TAFKASOH (Gast)


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Ich wuerde mich mal nach den Buechern Kurzwellenempfaenger und 
Kurzwellensender von Detlef Lechner umsehen (manche Dinge veralten 
nicht), dem ARRL Handbook sowie Experimental Methods in RF Design, 
natuerlich nur falls nicht vorhanden.

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von Sascha (Gast)


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Hallo,

> Bernd W.
> Es wäre günstiger, der Lo zum hochmischen würde auf 190 MHz schwingen.
> 190-45 = 145 MHz
Ja genau das war auch schon eine Variante an die ich gedacht habe, aber 
dann hat man halt das meiste im Oberwellenbereich, dafür nimmt man vom 
Mischprodukt das untere Seitenband. Wäre mal ein netter Versuch zu 
schauen was wirklich unkritischer ist.

Klar je höher die Frequenz, desto weiter müssen die Spiegelfrequenzen 
auseinander liegen. Damit der Filter noch realisierbar ist.

Aber schon wie gesagt ein 4pol Filter für 145MHz wird mit 4 
Resonanzkreisen und zwei Transformationskreisen aufgebaut, hat eine 
Bandreite von ca.19MHz und geht gleich sehr steil auf gute -80dB 
herunter. Da sind die 45MHz noch drin. Bei 70cm reicht es in der Tat 
nicht mehr. Zudem wird es bei 70cm mit Abgleichbaren Spulensätzen sehr 
schwierig. Dafür bekommt man schon Helix-Filter von Toko.

Ich suche gerade noch ein Verfahren womit ich die SSB Modulation digital 
ohne Hilberttransformation generieren kann. Habe da mal was gesehen aber 
mal wieder nicht abgespeichert. Es wurde mit 4 Mischern und 2 Frequenzen 
zu je mit Sin. und Cos. in der Frequenz nach oben geschoben. Man 
brauchte auch keine Filter, da das Seitenband sich mathematisch 
aufgehoben hatte.

Gruß Sascha

Also ich mache solche Projekte nur als Hobby und es interssiert mich 
einfach. Ich suche einfache Lösungswege die auch Nachbausicher sind, 
auch mit dem Hintergedanken an Bauprojekte für den Amateurfunk.
Es muss ja nicht gleich jeder einen DSP selber Programmieren, bleibt 
halt eine Blackbox. Aber einlöten in die Leiterplatte und Anwenden geht 
doch relativ gut.

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Sascha

Wir hatten hier schon so was ähnliches:
Beitrag "KW SSB-Modulation per DDS möglich?"

Das nennt sich "Die dritte Methode" oder Weaver-Methode.

Hier gibts eine einfache Simulation, aber für den Empfang:
Beitrag "Re: Weaver Demodulator - Seitenbandunterdrückung abgleichen"

Senden geht im Prinzip rückwärts. Die Träger- und 
Seitenbandunterdrückung sollte sich ziemlich gut einstellen lassen, da 
das SSB-Signal ja auf einer festen Frequenz erzeugt wird (z.B. 10,7 
MHz).

Gruß, Bernd

von Sascha (Gast)


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Hallo Bernd,
ja habe ich schon gesehen, es gibt da einiges genau in dieser Richtung.
Ich habe vom KX3 den IQ-Mischer angesehen, ist aber im Grunde ein 
Störsender. Das Teil ist eigentlich auch nach DIN EN nicht Konform. 
Zumindest ergab das meine Messung am Analyzer.
Also über mindestens eine ZF sollte man gehen, da diese IQ Mischer einen 
unheimlichen Gartenzaun nach Oben aufstellen.

Ich probier mal die Tage eine neue DSP-Lösung. Sound-Codec mit 192KHz 
24Bit, Audio rein und Downsampling auf 12KHz, Bandpassfilter 300-2700Hz, 
Dynamic-Compressor, Hilbert-Transformation dual phase +/-45Grad, 
Upsampling auf 192KHz und I+Q mit Sinus/Cosinus 80,13KHz mischen, 
summieren und raus via DAC. Somit habe ich einen Offset von 80,13KHz und 
kann einen guten ZF-Filter schon benutzen um das Seitenband zu 
eliminieren.
Die Frequenz darf niemals genau ein mehrfaches, gemeinsames der 
Samplingfrequenz haben, deshalb XX,13 oder etwas anderes...

Auf jedenfall müsste der Träger dann ganz verschwunden sein. Das Andere 
Seitenband hängt von der Hilbertfunktion ab. Aber war vorher schon bei 
-80dB.

Gruß Sascha

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