Forum: HF, Funk und Felder Welcher ADC für ZF sampling


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von SDR Neuling (Gast)


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Guten Tag
ich wollte einmal in DSP usw. einsteigen und mir einen einfachen SSB TRX 
für 23cm bauen.
Der "Analogteil" ist kein Problem und steht schon prototypig.

Ich will nun meine ZF abtasten und von dort digital weiter machen, bin 
mir aber noch nicht ganz sicher wie ich das machen soll.
Derzeit mische ich auf 10.7Mhz dort könnte ich abtasten, allerdings ist 
ein SSB Signal ja nur 2.5kHz breit, und für die 10.7Mhz bräuchte ich 
einen ADC mit 20-50MSps.
Ist das nicht verschwenderisch?
Es scheint als wären fast alle ADC auf sehr breitbandige Anwendungen wie 
Mobilfunk etc. ausgelegt.
Ich möchte das ganze mit einem Cortex M4 machen, da kann ich schlecht 
einen so schnellen ADC verwenden wegen der Datenmenge.

Was würdet ihr tun?
Weiter auf 455kHz zB. mischen und mit einem 1-3MSps ADC aufnehmen?
Welchen würdet ihr da nehmen?

Das gleiche Problem habe ich beim DAC, da gibt es fast nur so extrem 
schnelle.
Auflösung hätte ich mir 12-14Bit gedacht, das solle reichen

Würde mich über Hilfe freuen

von DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite


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SDR Neuling schrieb:
> Was würdet ihr tun?
> Weiter auf 455kHz z.B. mischen und mit einem 1-3MSps ADC aufnehmen?

Warum so umständlich?
Ich würde einen I/Q- Mischer nehmen, z.B. Schaltermischer mit FST3253 
oder analog (2- mal SA612 bzw. NE612), Oszillatorfrequenz 0/90 Grad mit 
7474 erzeugen oder direkt mit SI5351.
Die ganze Hardware (und Software) kann man z.B. vom uBitx übernehmen und 
damit spielen.
Es gibt auch fertige I/Q- Mischer, die noch bei 10 MHz funktionieren, 
z.B. LTC5584, aber da muss man sehr genau löten können...
(Ein freundlicher Mitmensch hat mir neulich eine bestückte Platine mit 
LTC5584, SI5340 und TCXO zukommen lassen, mit der ich experimentieren 
kann.)
Nach der Mischung nehme ich einen 48 kHz/ 24 Bit Audio Codec, eingebaut 
in einem STM32H/F7Disco. Es geht sicher auch einfacher.

: Bearbeitet durch User
von SDR Neuling (Gast)


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Ich habe halt schon den Analogteil, direkt an der Antenne ein komplett 
IC, ich weiß ja nicht.
Klingt dumm, aber das ist ja langweilig?

Ich möchte wirklich nur den ADC und DAC, ok.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Es gibt AD-Wandler speziell für Unterabtastung. Geringe max. Samplerate 
aber hohe max. Eingangsfrequenz. Der analoge Eingang und Abtastteil 
reicht wesentlich höher.
https://www.analog.com/en/parametricsearch/11299#/sort=1746,asc
z.B: AD9864 max 18 MS/s aber bis zu 300 MHz Eingangsfrequenz.
https://www.analog.com/en/technical-articles/rf-sampling-adc-offer-advantages-in-systems-design.html

https://training.ti.com/sites/default/files/docs/TIPL%204700%20Bandwidth%20vs%20Frequency%20%28Subsampling%20Concepts%29.pdf
ein ADC12DJ3200 12 Bit ADC bis 8 GHz

: Bearbeitet durch User
von ZF (Gast)


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Der Perseus nutzt, wenn ich mich recht erinnere, den LTC2206 (80MSps, 14 
Bit). Wenn Du so einen schnellen ADC nehmen willst, dann musst Du die 
digitalen Daten auf das interessante Frequenzfenster reduzieren, z.B. in 
einem FPGA. Bei einem langsameren ADC brauchst Du ein sehr gut 
bandbegrenztes analoges Eingangssignal und eine S&H Stufe, die bei 10,7 
MHz noch gut mitkommt. Oder halt I/Q.

von W.S. (Gast)


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DH1AKF W. schrieb:
> Ich würde einen I/Q- Mischer nehmen, z.B. Schaltermischer mit FST3253
> oder analog (2- mal SA612 bzw. NE612)

Aber doch nicht für 23cm !!! Für 1240..1300 MHz braucht es andere 
Frontends. Und der Umweg über 10.7 Mhz bedeutet ja auch bloß, daß man im 
Empfangsband beide Seitenbänder hat - schließlich möchte ich denmal 
sehen, der bei 1200..1300 MHz ein mitlaufendes Filter von deutlich 
weniger als 2x 10.7MHz Bandbreite hinkriegt.

Nee, da ist Direktmischung angesagt oder alternativ so etwa 250 MHz als 
1. ZF. Dafür gibt es auch fertige Filter. Und da die Spiegelfrequenz in 
diesem Falle etwa 500 MHz weit weg ist, kann man schon ein festes Filter 
für 23cm ins Auge fassen.


SDR Neuling schrieb:
> Derzeit mische ich auf 10.7Mhz...

..und vermutlich ohne wirkliche Unterdrückung der Spiegelfrequenz. Oder 
mit einem Heidenaufwand an Topfkreisen und/oder Helixfiltern - oder?

Also, es gibt spezielle Schaltkreise, die sowohl die zwei Mischer, als 
auch die passende Phasenverschiebung beinhalten.
Beispiele:
ADL5387  (30..2000 MHz), hat 2:1 Taktteiler
ADL5380  (400..6000 MHz), hat Phasenschieber
LT5517  (40..900 MHz)
LT5575  (800..2700 MHz)
LTC5584 (30..1400 MHz)
LTC5585 (700..3000 (max 4000) MHz)
obendrein auch noch einige von RFMD bzw. inzwischen www.qorvo.com. Die 
haben auch Up-Konverter, also I/Q-Sendemischer. Sowas wie RFMD2080.

Die o.g. Mischer lassen sich mit einem ADF4350 oder MAX2870 ansteuern 
und man kann sie als Direktmischer, also von 1300 MHz auf Null benutzen. 
Der Rest ist dann eher leicht: passiver Tiefpaß auf Bandbreite von etwa 
20 kHz, dann ein Stereo-ADC und dann weiter mit einem µC.

Das einzige Problem dabei ist, daß man direkt ab Mischer im NF Bereich 
ist und dort zunächst mit recht kleinen Signalpegeln klarkommen muß, 
also Stör-Einstreuungen aller Art vermeiden muß.

W.S.

von Marcus (Gast)


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Also entweder Du beißt in den Apfel und tastest die 10.7 MHz ab und 
kannst mit der Datenmenge die dabei entsteht umgehen, oder du musst 
weiter runter mischen. Gibt einige ZeroIF-Konzepte im SDR-Bereich, da 
kommst dann auch mit einem Audio-ADC/DAC und zur Not keinem PIC oder 
ATmega weiter.

Suche Dir eine Möglichkeit aus und baue Dir die Lösung dann entsprechend 
aus. Rumzetern das dein Cortex M4 das nicht packt, auf der anderen Seite 
dein Frontend nicht anfassen wollen bringt Dich kein Stück weiter. 
Keiner hat hier Lust auf Mi-Mi-Mi und Rumgeheule!

von SDR Neuling (Gast)


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W.S. schrieb:
> also von 1300 MHz auf Null benutzen.
> Der Rest ist dann eher leicht: passiver Tiefpaß auf Bandbreite von etwa
> 20 kHz, dann ein Stereo-ADC und dann weiter mit einem µC.

Welche Frequenz soll ich da verwenden?
Wie viel Prozent zur Bandbreite meines Signals?
Wenn ich ein 3Mhz breites Signal haben sollte, dann muss ich ja auf 3Mhz 
runtermischen, oder?
Bei 2.5kHz, auf welche Frequenz würdest du da mischen?

mfg

von W.S. (Gast)


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SDR Neuling schrieb:
> Welche Frequenz soll ich da verwenden?

Also, bei einem I/Q-Direktmischer stellt man den LO auf die Frequenz des 
vom Sender benutzten LO ein und erhält dann beide Signale direkt (daher 
der name) im NF Bereich. Nun muß man "bloß" noch das unerwünschte 
Seitenband per Phasenmethode unterdrücken (so gut es eben geht).

Für den Stereo-ADC würde ich die Mischerausgänge auf so etwa 20 kHz 
tiefpaßfiltern - aber das ist Geschmackssache. Solche ADC's haben als 
SigmaDelta-Wandler von sich aus eine gute Unterdrückung von allem, was 
über die halbe Samplefrequenz hinausgeht. Und da du ja nur SSB empfangen 
willst, reicht eine Samplefrequenz von 44.1 kHz oder 48 kHz völlig aus. 
Höher geht heutzutage immer (reine Softwaresache), niedriger geht 
vielleicht, lieber die Datenblätter studieren.

SDR Neuling schrieb:
> Wenn ich ein 3Mhz breites Signal haben sollte, dann muss ich ja auf 3Mhz
> runtermischen, oder?

Huch?
Natürlich haben die genannten IC deftige Ausgangs-Bandbreiten, aber das 
heißt doch nicht, daß man dort nochmal eine analoge ZF aufmachen müßte. 
Nee, da ist man schon im NF Bereich, präziser: auf Trägerfrequenz Null.

W.S.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://www.analog.com/en/parametricsearch/10763#/sort=4467,asc
Da gibt es komplette I/Q-Downconverter mit feinstufigem LO in einem IC.
(irgendwie sind auch Modulatoren in die Tabelle reingerutscht)
für 23cm z.B.
ADRF6821  450 MHz to 2800 MHz, DPD RFIC with Integrated Fractional-N PLL 
and VCO
ADRF6820  695 MHz to 2700 MHz Quadrature Demodulator with Integrated 
Fractional-N PLL and VCO

Allerdings ist ein quadratisches IC mit 56 Anschlüssen im 0,5mm-Raster 
etwas kompliziert zu löten.

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von Frank (Gast)


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>>Ich habe halt schon den Analogteil, direkt an der Antenne ein komplett IC

bin  etwas  Neugierig, was  ist  das  für ein IC ?

von SDR Neuling (Gast)


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Frank schrieb:
> bin  etwas  Neugierig, was  ist  das  für ein IC ?

Schlecht ausgedrückt, ich möchte eben keine komplett-IC.
Aber so etwas gibt es sicher..

von Frank (Gast)


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meinte  schon  das vorhandene Frontend / VFO

von SDR Neuling (Gast)


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Frank schrieb:
> meinte  schon  das vorhandene Frontend / VFO

LT5521 und ADF4351

von argos (Gast)


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SDR Neuling schrieb:
> Ich will nun meine ZF abtasten und von dort digital weiter machen, bin
> mir aber noch nicht ganz sicher wie ich das machen soll.
> Derzeit mische ich auf 10.7Mhz dort könnte ich abtasten, allerdings ist
> ein SSB Signal ja nur 2.5kHz breit, und für die 10.7Mhz bräuchte ich
> einen ADC mit 20-50MSps.

Man könnte sich hier an aktueller AFU-Technik orientieren. Im FT-DX101D 
bzw. FT-DX10 von Yaesu wird die 9MHz ZF mit einem LTC2387-18 18-Bit SAR 
ADC (unter)abgetastet. Ein LTC2387-16 oder LTC2269 16-Bit ADC wäre auch 
denkbar.

> Ist das nicht verschwenderisch?

Du musst halt überlegen welche Variante für dich günstiger ist. 
Direktabtastung mit ADC + FPGA Bausteinen oder eine zusätzliche 
Mischstufe auf einer weiteren ZF bei 455kHz oder irgendwo im 
Audiobereich (typ. 24kHz bzw 36kHz), um dort mit einem günstigen/guten 
Audio-ADC arbeiten zu können.

SDR Neuling schrieb:
> Ich möchte das ganze mit einem Cortex M4 machen, da kann ich schlecht
> einen so schnellen ADC verwenden wegen der Datenmenge.

Wenn auf 455kHz gemischt wird, lässt sich direkt mit dem µC abtasten.

https://www.i2phd.org/armradio/index.html

von DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite


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Das Datenblatt des LT5521  liefert folgenden Hinweis:

>> LT5516 0.8GHz to 1.5GHz Direct Conversion Quadrature Demodulator 21.5dBm IIP3, 
Integrated LO Quadrature Generator<<

Daran anschließend ein rauscharmer (Stereo) NF- OPV für die I/Q- Signale 
auf NF- Ebene und der SDR, z.B. ein PC mit entsprechendem Programm. Die 
A/D- Wandlung wird mit der Soundkarte erledigt.
Alternativ ein Cortex M4 mit Audio- Codec oder SAR ADC's,

Den LT5521 kann man zum Hochmischen im Sendezweig verwenden. Er rauscht 
im Empfangsmodus zu stark.

: Bearbeitet durch User
von Frank (Gast)


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ADF4351    -  das  mag   für  FM  klappen  aber  bei  SSB  sind  etwas 
höhere Anforderungen  an Frequenzstabilitätm, Phasenrauschen und 
Auflösung erforderlich

von Martin B. (ratazong)


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Hallo,

das mit der Unterabtastung ist der richtige Tipp. Wurde schon mehrfach 
erwähnt. Ein Bandpasssignal, was am Ausgang des ZF Filters anliegt kann 
man unterabtasten, ohne dass man Informationsverluste hat. Man braucht 
dazu nur einen schnellen Sample und Hold.

Zum Start guck da:

https://de.wikipedia.org/wiki/Bandpassunterabtastung

von A. K. (foxmulder)


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Frank schrieb:
> ADF4351    -  das  mag   für  FM  klappen  aber  bei  SSB  sind
> etwas  höhere Anforderungen  an Frequenzstabilitätm, Phasenrauschen und
> Auflösung erforderlich

Könntest du evtl. etwas genauer darauf eingehen?
Frequenzstabilität hängt doch von der Referenz ab, die Auflösung kann 
man verbessern, wenn man als Referenz einen DDS verwendet.
Was würdest du verwenden?
Ich glaube es könnte schwer werden selbst etwas zu bauen was einen ADF 
tatsächlich übertrumpft.

mfg

von Olaf (Gast)


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Ihr koenntet das auch einfach direkt mit dem Mikrocontroller machen:

https://www.youtube.com/watch?v=4wOPLG5tYW4

Olaf

von Olaf (Gast)


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Hier:

https://www.youtube.com/watch?v=fAXGxTNImyw

War wohl mal ein Artikel in meiner Lieblingszeitschrift. :-)

Olaf

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