Ringmischer selber wickeln, welches Kernmaterial

> welches Kernmaterial ... und wie viele Windungen nötig sind?

Welcher Frequenzbereich? Sind Kerne vorhanden?

rüdiger schrieb:
> IE500 SBL-1

Sind das nicht zwei verschiedene Typen?

Von einem von beiden müsste ich noch einige in der Kiste liegen
haben.  Willst du zwei davon haben?

rüdiger schrieb:
> Wie kann man in etwa abschätzen, welches Kernmaterial für die beiden
> Übertrager benötigt wird und wie viele Windungen nötig sind?

So das die Verluste klein bleiben. Die Windungszahl ergibt sich aus dem 
Al Wert des kerns und des gewuenschten Blindwiderstandes.

Der Blindwiderstand sollte wesentlich groesser sein (4..5mal) als der 
Abschlusswiderstand des Mischers. Nicht zu klein und nicht zu gross 
wegen der zu erzielenden Bandbreite.(zu klein = hohe untere 
Grenzfrequenz, zu gross = niederige obere Grenzfrequenz wegen 
parasitaerer Kapazitaeten)

IE500 und SBL-1 sind beides Ringmischer mit ähnlichen Eigenschften.

Schau mal:  http://arxiv.org/pdf/physics/0608211v1.pdf

Dort steht auch, wie du einen solchen Mischer bis zu "0" Hertz 
Eingangsfrequenz nutzen kannst.
Ich verwende eine solche Schaltung für einen VLF Konverter. (0-150 KHz 
-> 28,00-28,15 MHz)

Eine gute Quelle ist noch immer:
http://www.box73.de/product_info.php?products_id=101

Eric T. Red hat da sehr schöne Beispiele.
Und ja, an einem Port gehts wohl runter bis (praktisch) 0 Hz.

Jörg

Jörg K. schrieb:
> Und ja, an einem Port gehts wohl runter bis (praktisch) 0 Hz.

Klar, an dem Port, der keinen Übertrager im Signalpfad hat.

> Ja, verschiedene Ringkerne, Doppellochkerne, Rohrkerne

Kennst du den Typ des Doppellochkerns? Z.B. wäre ein BN-43-2402 
(AL=1440) mit 8 Wdg. geeignet.

Andererseits, falls du auch den SAQ empfangen möchtest, dann geh 
tatsächlich in den IF-Port rein und beim RF-Port raus. Der Kern muss 
dann nur noch Signale im zweistelligen MHz-Bereich übertragen, wodurch 
wesentlich weniger Induktivität erforderlich ist. Durch die geringere 
Windungszahl geht gleichzeitig auch die parasitäre Kapazität runter.

In dem Fall bräuchte der BN-43-2402 nur noch 1-2 Wdg. oder der 
BN-61-2402 (AL=250) ~4 Windungen. Aber kleine Ringkerne gehen dann auch 
wie:

FT23-43 (AL=158, 5Wdg.)
FT37-43 (AL=350, 4Wdg.)

Wird ein Kern mit einem kleineren AL-Wert verwendet, müssen mehr 
Windungen drauf (~25-30 Wdg.) und dafür wird mehr Platz benötigt. Aber 
dann erreicht man mit Kernen wie T37-6 und T50-6 auch die erforderliche 
Induktivität. Die Resonanz liegt damit jedoch auch schon wieder unter 
100 MHz.

Jörg W. schrieb:

> Von einem von beiden müsste ich noch einige in der Kiste liegen
> haben.  Willst du zwei davon haben?

Nachgeschaut: es sind IE-800.  Daten sind leider schwieriger zu
finden als für den IE-500.  Es sind auch nicht ganz so viele, wie
ich dachte, aber wenn du für Vergleichsmessungen zu deinem Eigenbau
einen haben möchtest, kannst du ihn bekommen.

Hallo rüdiger

Ja, die Schaltung ist schon so aufgebaut, damit es weit runter geht. Die 
untere Grenze hängt dann nur noch von der Beschaltung des Vorverstärkers 
ab.

Beim Oppermann gefunden:
Material 4A11: EMI-Filter, Drosseln, Übertrager 3-30 MHz
Also eher nicht geeignet!

Benötigt wird eher ein Breitbandübertrager bis >=100 MHz
Material 4B1 sieht bis 200 MHz gut aus, bei AL=500 -> 3Wdg.
Und der andere aus dem ehemaligen Mischer, AL=300 -> 4Wdg.

Mit den angegebenen Windungszahlen werden 4-5 µH erreicht, was für 
Frequenzen ab 10-15MHz geeignet ist. Mit solchen Rohrkernen mit dem 4B1 
Material kann ein sehr hoher Koppelfaktor erreicht werden.
http://www.andreadrian.de/sdr/#mozTocId626994

Hallo zusammen.

@ Jörg
>  es sind IE-800

Wie die Bezeichnung schon implementiert geht der IE500
bis 500 MHz, der 800er bis 800 MHz.

Erstmal sind IE500 und SBL1 von den Daten gleich, ebenso das
Pinout.
Der Unterschied:
IE500 -> Pin1 (blau) HFin, Pin3,4 (grün) ZF, Pin8 (grün) LO
Die restlichen Pins sind mit Gehäuse verbunden.
SBL1 -> Pin1, Pin3,4 und Pin8 genauso wie oben.
Die restlichen Pins sind NICHT! mit Gehäuse verbunden.
Das muss man dann selbst auf der Platine besorgen.
Vllt. ist es auch unnötig, ich weiss es nicht.

@ Bernd und Rüdiger:
Wichtig für HF-Breitbandübertrager ist, dass die Teile
aus Nickel-Zink Ferritmaterial bestehen (max µi ca. 800-1000)
nicht Mangan-Zink.
4B1 (µi 250) und 4A11 (µi 850) sind NiZn. Die Datenblätter habe
ich mal angefügt.
3E25 (µi 6000) ist ein MnZn, nicht für HF geeignet.
Ob jetzt der 4B1 oder der 4A11 günstiger ist, musst du selbst
entscheiden; es gibt ja auch ein Platzproblem auf dem Kern.
Beim 4E11 brauchst du weniger Windungen

Ich habe selbst schon einige Ringmixer mit µi850 Kernen und
unbekannten gebaut. War eigentlich immer recht problemlos.
Aufpassen wie ein Luchs muss man nur beim Auklingeln der
trifilaren Wicklungen, damit richtig zusammen kommt, was
zusammen gehört.

73
Wilhelm

Hallo zusammen, hallo Rüdiger

Ich fang mal zuerst ganz unten an.

> Kann man den fertig gewickelten Übertrager ausmessen?

Meine einfachste Idee: Den Ausgang mit 200 Ohm abschliessen, und dann
die Eingangsanpassung (S11) messen.
Man braucht natürlich Equipment:
Richtkoppler, Messsender, Netzwerktester o.ä.

> Kann man Mangan-Zink und Nickel-Zink äußerlich unterscheiden?

Ich denke nicht. Der AL-Wert wird zwar kein guter aber ein
halbwegs verlässlicher Anhaltspunkt sein.
Grosser Kern, kleines AL wird wohl NiZn oder Eisen sein.
Eisen findet man zwar selten, sollte man aber nicht ausschliessen.
Kleiner Kern grossses AL wird wohl MnZn sein.
So einfach wird es aber wohl nicht sein.

> Das wären bei AL = 60 ungefähr 8 Windungen. Das ist mit dünnem
> Cu-Lack-Draht machbar.

0,22 CuL war das Maß der Dinge. Trifilar verwickelt gingen davon schon
einige Windungen (wieviel auch immer) durch das entsprechende Teil.
Und das hatte!! immer!! zu funktionieren!! ;-)

AL kannte ich, µi.. was ist das denn?
Ich war ja froh, damals überhaupt ein ringkernähnliches Gebilde
zu finden. Kaum etwas bis Nix zu Messen! Das war der Standard
vor mehr als 30 Jahren, als ich anfing solche Dinger
zu bauen; wie gut sie waren, kann ich heute! messen.
Damals haben sie ihren Zweck erfüllt. Das war der Sinn der Sache.
Wie gut oder schlecht sie waren, konnte ich nur ahnen.


> Habe noch einige Doppellochkerne aus sehr hellem Ferritmaterial, sie
> haben einen AL-Wert von 60

Probiere sie doch aus!
Ich denke, das geht so in die Richtung von Siemens K1 (violett) oder
Ferroxcube 4C65 (lila) Material; µi um die 100.
Bei der Schweineschnauze sind die Löcher ja für ein paar mehr
Windungen gross genug.

Kannst du selektiv Pegel messen, Zugriff auf einen Spektrumanalyzer?

Was willst du? Möchtest du nur, dass es klappt oder geizt du mit
jedem zehntel dB Mischerverlust?

Bau es auf, das Grundprinzip mit der HF-Einspeisung am ZF-Port
ist dir ja erklärt worden. Die 5-10mW LO-Leistung wirst du
wohl auch haben.
Dann sieh mal zu...
Ich freue mich auf deine Ergebnisse.

73
Wilhelm

Falls ein HF-Generator vorhanden, dann vermesse erst mal die beiden 
Übertrager einzeln. Primär die einzelne Wicklung mit 50 Ohm, sekundär 
die beiden Wicklungen in Reihe und mit den besagten 200 Ohm abschließen. 
Dann Sollte am Ausgang die 1,8-2 fache Spannung anliegen im Vergleich 
zum Eingang. Nun kann die Frequenz verstellt und dabei die beiden -3dB 
Punkte ermittelt werden.

Funktioniert das, kann das Projekt nur noch an den Dioden scheitern. Für 
eine gute Unterdrückung zwischen den Ports können die Dioden ausgemessen 
werden. Ein Widerstand mit 10k und eine Diode in Reihe schalten und an 
ein Netzteil mit 10V hängen. Die Durchlassspannungen der Dioden sollten 
möglichst nah beieinander liegen.

B e r n d W. schrieb:
> Funktioniert das, kann das Projekt nur noch an den Dioden scheitern. Für
> eine gute Unterdrückung zwischen den Ports können die Dioden ausgemessen
> werden.

Oder schon einen fertigen Diodenring nehmen.

http://www.avagotech.com/docs/AV02-1367EN

Da sind dann 4 gleiche Dioden schon passend verschaltet.

> Kann dafür ein 150-Widerstand in Reihe geschaltet
> werden oder benötigt man ein Anpassglied?

Das geht so, falls der Pegelmesser ohne Verluste bis 100MHz geht.

> BAT41 typische 2pF, die BAT42 7pF.
> BAT41 besser für einen Ringmischer geeignet sind?

Wahrscheinlich ja, bei 100MHz spielen 7 pF, Xc = 227r, schon eine Rolle.
Einen zusätzlichen Einfluss hat der Bahnwiderstand.

Hallo zusammen.

> Der erste Übertrager mit 8 Wdg. auf 9. ist gewickelt.

Ich habe mir den ganzen Beitrag noch mal genau durchgelesen,
einen Kern Nr. 9 finde ich nicht.

> Ich habe einen Messgenerator mit 50 Ohm Ausgang..

Und einen Pegelmesser scheints du ja auch zu haben.
Was sind deine Geräte?

Eine andere Methode, die Trafos auszumessen, wäre sie
Rücken an Rücken mit einander zu verbinden und die Einfügedämpfung
zu messen. Dann kann man auch ein bisschen mit den Windungszahlen
experimentieren, um die besten Ergebnisse zu finden.

BAT41 werden ok sein; andere Kandidaten wären z.B. HP2800 oder 2835.
Auf KW gehen aber sicher auch normale Si-Dioden.
Da fängt die Sache mit den zehntel dB an. ;-)

Viel Erfolg

73
Wilhelm

Hallo zusammen.

@ Karl

> eine andere gute Schottky Diode für HF Anwendungen ist die 1N5711.

Das bringt Rüdiger auch nicht weiter, ist das Gleiche wie HP2800.
Ein Datenblatt hast du ja angehängt.

Ein interessanterer Kandidat wäre HP2835
Geringere Vorwärtsspannung und kleinere Kapazität.

Ein Versuch mit HP2805 wäre auch nicht schlecht; das sind 4
ausgemessene HP2800 in einem Tütchen. Original HP!

Es kommt doch darauf an, was die 'Schatullen' bieten. Wenn R.
genügend BAT41 hat, warum soll er sie nicht nutzen.
Soviel Unterschied wird wohl nicht sein.
Für KW wäre nur der Vergleich zwischen Schottky- und Siliziumdioden
von Interesse.
Wir werden hören bzw. lesen.

73
Wilhelm

Nachsatz:

Wer etwas braucht, soll sich melden. Meine Kisten und Kästen
bieten noch so viel Schätze, dass ich sie in meinem Restleben
niemals verbauen, verbrauchen kann.
Mit meinem Wissen und den Schätzen von heute bin ich sehr zufrieden
aber ich wünschte mir den Elan von vor 50 Jahren. ;-)

73
Wilhelm

Drei bis 4 Windungen sollten reichen pro Kern, nicht vergessen, die drei 
Drähte zu verdrillen. Dann ist die Kerbe höchstwahrscheinlich weg.

Falls nicht, mal den Pegelmesser direkt an den Generator hängen, nicht 
daß der Effekt von der Messtechnik kommt.

Wäre es möglich, vom Messaufbau ein Foto zu machen?

Ich bau sowas auf einer Platine mit durchgehender Kupferfläche auf, dann 
ist GND durchverbunden. Möglicherweise kommen die beiden Messtrippen 
zusammen mit der Übertragerkapazität in Resonanz.

> 0 - 30MHz Eingangsfrequenz, 50MHz Mischfrequenz

Rx 0-30MHz
ZF 50 MHz
LO 50-80 MHz

Das Rx-Signal muss über keinen Übertrager, dadurch wird die 
Übertragungskennlinie ziemlich linear. Trotzdem wäre am Rx-Eingang ein 
Hochpass angebracht, der alles unterhalb 10 kHz abschneidet. Sonst wird 
am Ende noch Netzbrumm empfangen.

Ein Übertrager ist somit für die ZF=50 MHz vorgesehen, der zweite für 
den LO mit 50-80 MHz. Dies stellt keine besonderen Anforderungen an die 
Übertrager bezüglich Breitbandigkeit.

Hallo Rüdiger.

> Das HF-Signal wird nicht wie üblich bei RF eingespeist, sondern bei IF.
> Kann jemand erklären, wo die Vorteile und Nachteile gegenüber der
> normalen Einspeisung liegen?

Das ist eigentlich egal. Betrachte das Teil mal als Modulator.
Die NF (ZF) wird an diesem Port eingespeist, das modulierte Signal
kommt dann eben beim HF-Port aus. Das geht herunter bis DC. Man kann
ja z.B. einen Diodenringmischer aus als Phasendetektor in einer
PLL brauchen. Wenn du z.B. DCF77 in den HF-Port einspeist, musst du
dir viel mehr Mühe mit den Übertragern geben. Darum gibt es eben
z.B. von Minicircuits Mixer, die ganz unten anfangen, dafür aber nicht
so weit nach oben gehen; z.B. Typ SRA3, geht von 25kHz aber nur bis
200MHz. Natürlich gibt es so etwas auch umgekehrt. Das kommt viel
öfter vor; da gibt es dann Teile, deren max. RFin im GHz-Bereich
liegt, die minimale ZF z.B. bei 100MHz.

> Die untere -3dB-Grenze liegt bei 7,5MHz. Ist das nachteilig für niedrige
> Empfangsfrequenzen?

Du möchtest doch auf 50MHz hochmischen, wenn ich das recht in der
Erinnerung habe? Dann ist das doch egal.

Frage:
Hast du die Drähte verdrillt oder sind das Einzeldrähte?

73
Wilhelm

rüdiger schrieb:
> Das HF-Signal wird nicht wie üblich bei RF eingespeist, sondern bei IF.
> Kann jemand erklären, wo die Vorteile und Nachteile gegenüber der
> normalen Einspeisung liegen?

Gehe mal zu Punkt 6 der von mir eingangs verlinkten Dokumentation.
http://arxiv.org/pdf/physics/0608211v1.pdf

> Der Konverter soll auf einer blanken Kupferplatine
> (>als durchgehende Massefläche) aufgebaut werden.
> Er besteht aus einem Eingangsfilter, dem Mischer, dem Oszillator und dem
> Ausgangsfilter (alles in 50 Ohm).

Der Mischer sollte an allen drei Ports mit 50 Ohm breitbandig 
abgeschlossen werden, nicht nur bei Resonanz eines Filters. Ein 
Vorverstärker verhindert die Abstrahlung von Teilen des 
Oszillatorsignals über die Antenne. Die 40dB Unterdrückung des Mischers 
ist oft nicht gut genug.

> Ist es gut, Eingangsfilter, Mischer, und Ausgangsfilter direkt auf der
> Kupferfläche aufzubauen?

Ja.

> Den Oszillator (TTL mit nachgeschaltetem Dämpfungsglied) würde ich in
> ein kleines Weissblechgehäuse setzen und ihn über ein kurzes
> 50-Ohm-Koaxkabel mit dem Mischer verbinden
> Wenn das eine gute Idee ist, an welcher Stelle auf der
> Kupferfläche sollte der Oszillator mit Masse verbunden werden?
> Direkt am Mischer über das Koaxkabel?

Ja, kann man so machen. Dann läuft DC-GND auch über das Koaxkabel. Dann 
aber keinen zweiten GND anschließen, sonst gibt es eine Masseschleife.

Hallo zusammen.

@rüdiger:
Mich wundert deine Dämpfung, wenn die Trafos 'Rücken an Rücken'
verschaltet sind.

> Das Ergebnis sieht so aus:
> 1MHz : -3dB
> 45MHz: -3dB
> 46MHz: -9dB
> 47MHz: -3dB
> 75MHz: -3dB

Wie hast du gemessen?
Wir wissen nun, dass du einen Generator mit 50Ohm hast, über deine
Messmimik wissen wir noch nichts.
Deine Werte der Dämpfung habe ich nicht glauben können, und ich habe
darum mal schnell etwas zusammengeschmiedet.
Bild anbei.
Das sind 2 Noname Kerne mit 6 Wdg. trifilar. Vermessen mit einem
Netzwerktester vom 'Funkamateur' zwischen 1 und 80MHz.
Ergebnis anbei. Da gibt es keine Einbrüche. Das wird wohl
kein geeignetes HF-Material sein. 15Wdg. ergeben 415µH.
Wohl viel µi und AL, also eigentlich nicht brauchbar; aber
du siehst, es geht.
Alles richtig verdrahtet? Das ist ein beliebter Fehler,
bei trifilaren Wicklungen zusammen zu schmieden, was nicht!
zusammen gehört. ;-)

Du bist aber schon weiter. Wie Bernd schrieb, ist es sinnvoll,
den Mischer möglichst an allen Toren breitbandig mit 50Ohm
abzuschliessen. Der ZF-Port ist der Empfindlichste.
Dazu anbei noch einen Artikel aus dem HAM Radio Magazin; ist
über 40 Jahre alt aber immer noch aktuell.
Lies das mal in Ruhe durch. Ich habe damit beste Ergebnisse erzielt.

73
Wilhelm

Sorry, ich musste erstmal das Abendessen in die Gänge bringen.

Nachtrag zu 'Termination':
Es ist sinnlos, auf ein höheres Q als 1 zu  gehen. Im Artikel wird z.B.
mit einem Q von 10 gearbeitet. Die Bauteilewerte sind dann - je nach
Frequenz - jenseits aller Realität.
Wenn man diese Werte in ein Schaltungsanalyse Prg eingibt, wird man
sehen, dass die Filterwirkung minimal ist. Mit einem Q von 1
ergeben sich viel realistischere Werte, das ist auch noch mit
bedrahteten Bauteilen machbar.
Das Filtern macht man dann besser mit vernünftigen! Filtern.

Diese Art von Breitbandanpassung bringt jede Menge, selbst
wenn man es nur auf der ZF-Seite macht. Ich erinnere mich noch an
Messergebnisse, bei denen der IM3 um mehr als 10dB besser wurde.


73
Wilhelm

Hallo Wilhelm

Das sind die aktuellen Werte mit 4 Wdg.:
Beitrag "Re: Ringmischer selber wickeln, welches Kernmaterial"

Mit Verbinden der GNDs war auch die Kerbe weg:
Beitrag "Re: Ringmischer selber wickeln, welches Kernmaterial"

Gruß, Bernd

Helmut L. schrieb:
> Oder schon einen fertigen Diodenring nehmen.
>
> http://www.avagotech.com/docs/AV02-1367EN
>
> Da sind dann 4 gleiche Dioden schon passend verschaltet.

Uns schön auf das PinOut achten: 1-2-4-3

Passt gut zwischen 2 MACOM MABACT0059-Transformatoren.(Mouser, Digikey)

Gruß, Gerhard