Announcement: there is an English version of this forum on Hallo, ich habe mein letztes Projekt gerade beendet, ein UKW-FM-Empfänger der auf der Zwischenfrequenz von 10,7MHz digitalisiert, alle weitere Verschiebung, Filterung und Demodulation findet in einem FPGA statt. Audio-Ausgabe erfolgt über einen DAC, der per I2S angebunden ist. Nun möchte ich mich an die nächste Stufe dran wagen und einen DAB-Empfänger bauen. :-) Es soll so viel wie möglich im FPGA gemacht werden. Die MPEG-Dekodierung kann allerdings gerne ein PC übernehmen. Kennt Ihr einen Filter für die ZF, der eine Bandbreite von 1,5 MHz hat? Die Mittenfrequenz sollte irgendwo bei 10 - 30 MHz liegen damit der ADC das Signal gut erfassen kann. Beste Grüße Peter
Ich hatte erst nach Keramik-Bandpässen gesucht, aber die gibt es eher für die unteren GHz-Bereiche. Minicircuits hat für tiefere Frequenzen "Lumped LC": https://www.minicircuits.com/WebStore/RF-Filters.html?interface=SMT&filterTypeNum=1 eher deutlich breiter, hier 20-21 MHz: https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=SXBP-20R5%2B Datenblatt: https://www.minicircuits.com/pdfs/SXBP-20R5+.pdf
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Du hast keine Angaben über Dämpfung im Sperrbereich gemacht. Mit 5-7-poligen LC-Filtern kommt man bei "realen" Bauteilen nur im Bereich 3-4 MHz Mittenfrequenz auf brauchbare Durchlasskurven. Die von Christoph erwähnten LC-Filter garantieren nur 20dB Sperrdämpfung.
Peter schrieb: > Kennt Ihr einen Filter für die ZF, der eine Bandbreite von 1,5 MHz hat? > Die Mittenfrequenz sollte irgendwo bei 10 - 30 MHz liegen damit der ADC > das Signal gut erfassen kann. Schau mal hier: https://dk4sx.darc.de/filterschaltungen.htm Die Bilder 13 und 14 sind vielleicht etwas für dich, oder auch andere ? Leider sind keine Rechenwege dabei, aber mit etwas Fingerspitzengefühl bekommt man das schon zum Laufen. Ich hoffe, du hast etwas zum Messen. Habe so etwas schon mal mit 2 Pi Segmenten als TP-BP für 2m gebaut; harmlos, gutmütig, problemlos zu bauen, gute Werte. Viel Erfolg 73 Wilhelm
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Wieso soll das nur bis max. 4MHz gehen? Einfach eine andere Topologie wählen. Dann sind exotische L-Werte im nH-Bereich nicht notwendig (richtig, schon bei 10MHz kaum machbar). Wir reden hier über Bandbreiten von >10% (z.B. b3=1,5MHz bei fm=12MHz -->12,5%). Die leider nicht angegebene, gewünschte Sperrdämpfung in einem definierten Abstand von der Filtermitte ist entscheidend. Beim hier gezeigten Filter liegt sie bei >65db im +/-5MHz Abstand von fm. Im Bild das Beispiel eines 4-Pol Meshfilters mit fm=12MHz und b3~1,5MHz (ripple-BW 1,4MHz, annähernd Tschebysheff 0,2db). Durchlassdämpfung <2db. Bei den Caps wurden Normwerte eingesetzt, die Spulengüte mit Qu=150. Locker erreichbar mit z.B. T68-6 Ringkernen (evtl. reichen sogar schon T50-6). Muss man eben selber bauen. @Peter: es wäre schön, wenn du die gewünschten Selektionswerte angibst, damit das Rätselraten aufhört. MfG, Horst
Vielen Dank für eure Antworten. Der nächste DAB-Channel ist nicht weit weg, es sind lediglich 336kHz Abstand. https://de.wikipedia.org/wiki/T-DAB-Frequenz Angenommen, ich nehme 4MHz als Mittenfrequenz, dann wäre der Durchlassbereich von 3,232MHz bis 4,768MHz. Der Sperrbereich geht bis 3,056MHz und beginnt wieder ab 4,944MHz und sollte eine Dämpfung von 35dB oder mehr haben. Christoph db1uq K. schrieb: > Minicircuits hat für tiefere Frequenzen "Lumped LC": Die passen leider nicht ganz von der Bandbreite, der nächste Kanal würde nicht gefiltert werden. Ich habe versucht, mit https://markimicrowave.com/technical-resources/tools/lc-filter-design-tool/ einen Filter zu erstellen, allerdings ohne Erfolg. Welche Tools verwendet ihr?
> Welche Tools verwendet ihr? Den AADE Filter Designer für LC-Filter: http://www.ke5fx.com/aadeflt.htm Hier habe ich mal ein Berechnungsbeispiel für einen Tiefpass gezeigt: https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_PWM#Tiefpassfilter-Berechnung
Ansoft-Designer, findest du bei Gunthard Kraus (googeln). Leider haben alle diese Tools die Macke, dass sie Filter mit idealen Bauteilen rechnen bzw. optimieren und dir anschließend zeigen können, wie die Durchlasskurven mit realen Bauteilen (Güte etc.) aussieht, aber sie optimieren kein Filter mit den realen Bauteilewerten. Wenn jemand da Abhilfe kennt...
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Moin, Peter schrieb: > sollte eine Dämpfung von > 35dB oder mehr haben. Wie kommste denn auf diese Wert? Ich frag mal so dumm, weil, wenn ich mal in das Kurzdatenblatt vom z.B. Si2177 Tunerchip guck', dann sieht mir das im Blockschaltbild danach aus, als haetten die da ueberhaupt kein analoges ZF-Filter vor den ADCs noetig - und sooo viel anders ist DAB jetzt auch nicht gegenueber DVB-T. iirc ists bei der NorDig-Spec auch so, dass da lustige "Mischungen" aus einem kraeftigen analogen TV-Kanal (mit nem schoenen analogen Bildtraeger mit ordentlich "Bums") und gleich daneben einem eher schwaechlichen DVB-T Kanal getestet werden. Also scheint mir das Verlagern des ZF-Filters auf die digitale Seite der Signalverarbeitung eher das Mittel der Wahl zu sein. Gruss WK
Hast Du dir mal die ganze Mathematik zu dem Thema angeschaut? DAB wird normalerweise mit i/q direktmischern auf "0" runtergemischt und dann mit exakt 2048kHz gesammpelt. Tiefpassfilter irgendwo bei etwas über 700kHz wäre optimal.
> optimieren
mit Ansoft habe ich noch nicht gearbeitet, aber mit dem uralten "Eesof
Touchstone" noch unter DOS. Der hatte einen "Optimizer", damit konnte
man die Bauteilwerte nach vorgegebenen Sollwerten automatisch optimieren
lassen. Ich nehme an, das gibt es in heutigen Berechnungsprogrammen
auch.
Das kann natürlich auch keine Wunder bewirken, und reale Bauteile muss
man irgendwie in die Simulation einbringen, vielleicht eine Güte oder
einen Serienwiderstand?
Andreas M. schrieb: > DAB wird > normalerweise mit i/q direktmischern auf "0" runtergemischt und dann mit > exakt 2048kHz gesammpelt. Tiefpassfilter irgendwo bei etwas über 700kHz > wäre optimal. Das ist ein guter Ansatz da es das Filterdesign sehr vereinfacht. Christoph db1uq K. schrieb: > Den AADE Filter Designer für LC-Filter: > http://www.ke5fx.com/aadeflt.htm Den schau ich mir an.
Hallo zusammen, ausser dem AADE Filter-Designer gibt es ja auch noch anderes: https://tonnesoftware.com/index.html Die Software heisst 'ELSIE' Kann z.B. auch Monte-Carlo. Einfach zu bedienen und prima, verlässliche Ergebnisse. Heute habe ich gesehen, dass es auch Rechner für Tiefpässe gibt, scheint interessant, habe aber selbst noch nicht damit gearbeitet. 73 Wilhelm
Im AADE kann man immerhin Werte ändern und die Durchlaßkurve dann neu plotten lassen. Damit sieht man immerhin den Einfluß der einzelnen Bauteilwerte. Zusätzliche Serienwiderstände gehen leider nicht, wenn ich noch recht weiß. Es gab damals noch ein anderes DOS-Programm, wo man das konnte. Plotten ging nur über ein DOS-VGA-Bildschirm-Copyprogramm, das man im Hintergrund starten musste. Die Taste DRUCK konnte wenn ich mich recht erinnere nur Texte drucken. Grafik ging erst unter Windows richtig. > Monte-Carlo war eine der Optimierungsstrategien in Touchstone. Das gibt es auch in LTspice, aber nicht zur Optimierung. Ansoft-Designer: https://www.gunthard-kraus.de/Ansoft%20Designer%20SV/index.html Beitrag "Gunthard Kraus DG8GB silent key" speziell Filterberechnung damit: https://www.gunthard-kraus.de/Ansoft%20Designer%20SV/Tutorial/Ansoft%20%20Designer%20SV_2014.pdf ein 10,7MHz-Bandpass mit qucsstudio: https://www.gunthard-kraus.de/qucsstudio/Tutorial_Qucsstudio_V1-7_M%C3%A4rz%202019.pdf#page=144
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Peter schrieb: > Angenommen, ich nehme 4MHz als Mittenfrequenz, dann wäre der > Durchlassbereich von 3,232MHz bis 4,768MHz. Der Sperrbereich geht bis > 3,056MHz und beginnt wieder ab 4,944MHz und sollte eine Dämpfung von > 35dB oder mehr haben. Mein lieber Mann, das ist ja reichlich ehrgeizig - nur 336kHz Abstand/35db bei einer Bandbreite von 1,5MHz. Ist zwar möglich, aber der Aufwand bei realistischen Güten ist schon sehr heftig. Hab mal ein Beispiel mit "Elsie" (benutze ich seit Jahren) angehängt - Cauerfilter, M-derived. Ich habe die Impedanz mit 100 Ohm gewählt, damit die Bauteilwerte halbwegs realisierbar sind. Wie die Screenshots zeigen, kann man mit Elsie optimieren, Monte-Carlo anwenden, Güten für L und C einsetzen, usw. Elsie erzeugt auch LTSpice .asc-Files (hängt dran). Ob das alles sinnvoll ist, kann ich nicht beurteilen.
Also die 4 MHz waren von mir ja nur mal so in die Runde geworfen, weil ich mit den von Iowa Hills RFFilter angebotenen Filtertypen auf die Schnelle bei Frequenzen oberhalb 10 MHz nichts Brauchbares erreicht habe, zumindest nicht mit Werten von Q=100. Wenn andere Programme Filtertypen anbieten, die mit nicht zu extremen Induktivitäts- und Kapazitätswerten, bei denen auch hohe Güten realisierbar sind, auch bei höheren Mittenfrequenzen die Forderungen erfüllen und das günstiger ist als 4 MHz, dann sollte man das probieren. Typisch waren ja Mittenfrequenzen von 9 und 10,7 MHz. Elsie schaue ich mir auf jeden Fall mal an. Aber es rechnet sicher auch nur mit Q für eine angegebene Frequenz und entweder Q=konstant oder Q~f, während für die meisten Induktivitäten Q logarithmisch mit f bis zu einem Maximalwert steigt und dann wieder fällt, wobei zumindest bei "guten" Spulen Q selbst bei der Eigenresonanzfrequenz noch >> 1 ist. Coilcraft bietet für seine Spulen LT- und P-Spice-Modelle an, die das gut zeigen.
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Hallo Tom, ich hatte bei meinem ersten Beitrag nicht gewusst, dass solch extreme Ansprüche an die Selektion gestellt werden. Das geht natürlich selbst mit sehr hohen Spulengüten bei 10MHz nicht mehr. Daher der zweite Entwurf ebenfalls mit fm~4MHz. Allerdings muss ich nach über 45 Jahren praktischer Erfahrung mit LC- und Quarzfiltern sagen, dass der Einfluss der Güteänderung über die Frequenz überschätzt wird. Der Witz ist ja, dass bei schmalbandigen Filtern mit erforderlicher hoher Güte (z.B. "Predistorted Filters" nach Zverev) die Änderung von Q über f keine Rolle spielt. Bei breiteren Filtern hat sie dagegen kaum einen Einfluss auf die gewünschte Filterkurve. Eins der noch dokumentierten Beispiele Simulation vs. Messung kannst du hier sehen (PDF): Beitrag "Re: Suche Infos zum Eigenbau Preselector" (Vorsicht - wilde Diskussionen...) Was in der Praxis wirklich Probleme erzeugen kann, ist neben Streuinduktivitäten des Layouts die Eigenresonanz der Induktivitäten, wenn sie nicht sehr weit oberhalb der Filterfrequenz liegt (z.B. die der 21µH-Spule im Cauerfilter). Die kann man aber schön mit einer passenden Parallelkapazität simulieren. Ich messe so etwas sowieso immer aus, auch die Güten bei der Mittenfrequenz. Das soll aber keine Grundsatzdiskussion werden, zumal ich vom DAB-Kram keine Ahnung habe. Vielleicht ist ein solches Filter tatsächlich gar nicht notwendig. BTW: Die S11-Kurve im Filterbild ist falsch, da ich die Impedanz dafür nicht auf 100 Ohm gesetzt hatte. Außerdem generierte Elsie eine LTSPice-Datei mit einem Fehler (Dezimalkomma statt Punkt an einer Stelle). Anbei die korrigierten Anhänge.
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Ich gehe davon aus, dass ich einen I/Q-Direktmischer und daher Tiefpassfilter statt Bandpassfilter verwenden werde. Anbei mal ein Filterentwurf.
Schau bitte aber nochmal auf die notwendige Bandbreite, das mit dem 700kHz war nur so über den Daumen gepeilt, Bandbreite vom DAB ist ja normalerweise 1536kHz, davon die Hälfte wegen I/Q, ich hoffe ich vertue mich da jetzt nicht.
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