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Forum: HF, Funk und Felder Ist der SI5351 für 2m-WSPR brauchbar ?


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Autor: recently (Gast)
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Hallo,
im WSPR-Forum habe ich gelesen, dass der SI5351 gerne als Basis eines 
WSPR-Senders eingesetzt wird. Das wollte ich auch ausprobieren und habe 
mir ein Adafruit SI5351 Breakout-Board und die entsprechende 
Arduino-Software besorgt. Das Beispiel war für das 30m-Band eingestellt 
und funktionierte auf Anhieb. Am Senderausgang war nichts angeschlossen, 
das Signal wurde trotzdem von meinem WSPR-Empfänger im Shack schon 
einwandfrei dekodiert. Die durch das Rechteck-Signal erzeugten 
Oberwellen waren mit dem Empfänger (Perseus) auch deutlich zu sehen. Das 
Signal in der Spektrumsanzeige der WSPR-Software sah jedenfalls 
einwandfrei aus (also schön gerade, genau wie die anderen auch). Mit 
entsprechenden Filtern sicherlich eine gute Basis für einen WSPR-Sender. 
Nun wollte ich herausfinden, ob der SI5351 auch auf dem 2m-Band für WSPR 
einsetzbar ist. Das Ergebnis sah leider gar nicht gut aus. Beim Start 
eines WSPR-Durchgangs läuft die Sendefrequenz ähnlich einer e-Funktion 
von einem Anfangswert um 100 Hz davon. Für Tests habe ich die Software 
so verändert, dass nur noch ein Träger gesendet wird. Das merkwürdige 
Einschwingverhalten war damit verschwunden, in der WSPR-Anzeige konnte 
man aber sehen, dass das Ausgangssignal in 20 Minuten praktisch durch 
den gesamten 200Hz-WSPR-Bereich läuft.
Was sind die Gründe für dieses Verhalten ? Ich hätte Probleme bei der 
FSK-Ansteuerung erwartet, also ob bei der hohen Frequenz die geringen 
FSK-Veränderungen überhaupt einstellbar sind ... aber ein "Laufen" der 
Frequenz hätte ich nicht erwartet. Ich würde raten, dass der Baustein 
die Frequenz nur bis zu einer bestimmten Bitanzahl halten kann, konnte 
das Datenblatt aber nicht interpretieren. Und da geht meine Frage hin: 
Wie hätte ich dem Datenblatt des SI5351 entnehmen können, dass das IC 
für WSPR auf 2m nicht geeignet ist ? Wenn ich dann weiss, auf welche 
Parameter ich achten muss, könnte ich vielleicht ein besser geignetes IC 
finden ...

Viele Dank für Tipps
recently

Autor: Markus W. (dl8mby)
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@recently,

das Adafruit SI5351 Breakout-Board
wird wahrscheinlich keinen hochwertigen
Referenz-Takt-Oszillator verwenden, der
0,5ppm hat. Ich habe irgendwo im Web gelesen,
dass man diesen tauschen kann, um bessere
Frequenzstabilität zu bekommen.

Markus
DL8MBY

PS.: Im DB steht: "Operates from a low-cost, fixed frequency
crystal: 25 or 27 MHz". An dieser Stelle musst Du ansetzen.
Entweder Temperatur stabilisieren oder einen besseren externen
Takt zuführen.

: Bearbeitet durch User
Autor: B e r n d W. (smiley46)
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Hallo,

ist die Taktquelle überhaupt stabil genug? Bei 2m ist die Drift 
grundsätzlich um Faktor 14 höher, als bei 30m. Der Takt wird von einem 
27MHz Quarz abgeleitet. IMO reicht da ein einfacher Quarz (2 * 10e-5) 
nicht. Selbst ein TCXO (z.B. 2 * 10e-7) ist schon grenzwertig. Die max. 
Drift beträgt mit diesem TCXO +/-29Hz, wobei WSPR mit 1,46 Hertz Shift 
arbeitet.

Zweiter Punkt ist das Phasenrauschen. Für Kurzwelle wird der Takt weiter 
runtergeteilt, wodurch sich das Phasenrauschen verringert. Angeblich 
soll die Taktqualität etwas schlechter sein, als bei einem Si570, jedoch 
deutlich besser, als bei einem DDS der Kategorie AD9851.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Markus W. schrieb:
> Ich habe irgendwo im Web gelesen,
> dass man diesen tauschen kann, um bessere
> Frequenzstabilität zu bekommen.

Wenn es an der Stabilität der Referenzoszillators liegt, müsste die 
Drift relativ genauso auf 30m auftreten, in absoluter Frequenz 
betrachtet eben gut einen Faktor 14 weniger, also rund 7 Hz auf 30m an 
Stelle von 100Hz auf 2m.
Das systematische Wegdriften mit Start des Durchgangs könnte an 
Erwärmung liegen. Das sollte raus zu kriegen sein, indem mal mal dezent 
mit warmer Luft drauf hält.
Oder gibt es in der Frequenzaufbereitung irgendetwas, das mit einer 
entsprechenden Zeitkonstante die Frequenz auf Sollwert zieht, zwischen 
den Durchgängen aber abgeschaltet ist und neu einregeln muss?

Autor: Schorsch X. (bastelschorsch)
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Es dürfte wohl an der Referenz liegen. 200 Hz sind ca. 1,4ppm bei 
145MHz. Ein vernünftiger TCXO dürfte das Problem lösen. Phasenrauschen 
scheint nicht zu schlecht zu sein. Aber doch viel besser als der Preis 
des Si5351 vermuten läßt.

Autor: B e r n d W. (smiley46)
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> doch viel besser als der Preis des Si5351 vermuten läßt

Aktuell bei Mouser < 1€.

Autor: recently (Gast)
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@Markus W. (dl8mby)

Habe eben gefunden, was du angedeutet hast:

https://nt7s.com/tag/si5351/

Wenn man direkt bei Etherkit bestellt, kann man für 6€ mehr einen 
besseren TCXO bekommen.

Autor: Markus W. (dl8mby)
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@recently

schön, dass du den Link gefunden hast.
Habe mir diesen nun auch gebookmarked.

Markus
DL8MBY

Autor: Uwe (Gast)
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Du kannst auch den Quarz rauswerfen und eine 25 MHz GPS Referenz 
anschliessen.

http://www.sdr-kits.net/index.php?route=web/pages&page_id=76_76

Gruß
Uwe

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