Der SoftRock Empfänger als Panorama-Adapter

Transkript

1 Der SoftRock Empfänger als Panorama-Adapter Der SoftRock Empfänger lässt sich hervorragend bei vorhandenen Empfängern auf der Zwischenfrequenz einsetzen. Besitzt dieser Empfänger einen breitbandigen ZF-Ausgang, so realisiert die Kombination SoftRock und eines von den oben beschriebenen Programmen einen Panaorama-Adapter. Mit einer 96 khz Soundkarte wird ein Bereich von +/-48 khz um die eingestellte Frequenz angezeigt. Gleichzeitig erhält man einen Zweitempfänger nach dem Prinzip Software Defined Radio (SDR) in dem dargestellten Frequenzbereich. Eine mögliche Realisierung zusammen mit dem Transceiver Elecraft K2 wird im folgenden beschrieben. Der K2 besitzt keinen ZF-Ausgang. Betrachtet man die Schaltung des K2, so findet man aber schnell eine geeignete Stelle für die Integration eines ZF-Ausgangs. Direkt hinter dem Empfängermischer und zugehörigem Nachverstärker steht das volle Spektrum aller Signale im Bereich um die eingestellte Empfangsfrequenz zur Verfügung. Im K2 folgen nun in der ZF die Quarzfilter für CW und SSB Betrieb mit einer Mittenfrequenz im Bereich 4915 khz. Auf dem Steckplatz J12, der vorgesehen ist für den Einbau des optionalen Noise Blankers, kann das ZF-Spektrum am Platz J12-1 zur externen Weiterverarbeitung abgegriffen werden (Bild 1). Bild 1: Elecraft K2 Schaltungsausschnitt, ZF-Auskopplung am Steckplatz J12. Das ZF-Spektrum enthält nicht nur die gewünschten Mischprodukte, sondern u.a. auch mit vergleichsweise hohen Pegeln das nicht vollständig unterdrückte VFO-Signal. Es wird daher ein Bandpassfilter in den Signalweg zur ZF- Ausgangsbuchse eingebracht. Um die Belastung für die

2 Originalschaltung gering zu halten, ist ein Spannungsteiler eingeschleift (Bild 2). An der BNC-Buchse, für die an der Rückseite des K2 noch nicht genutzte Ausschnitte für Buchsen des Antenna Tuners vorhanden sind, steht nun das gewünschte ZF-Signal mit einer Bandbreite von 1 MHz an 50 Ohm zur Verfügung. Bild 2: Bandpassfilter für den ZF-Ausgang des K2. Die Werte für die Kondensatoren und Induktivitäten sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt. C1/pF C2/pF C3/pF L1/uH L2/Wdg. L2/uH L2/Wdg. L3/uH L3/Wdg ,225 8 auf T ,2 49 auf T30-2 0,285 9 auf T25-2 Drahtstärke für die Spulen L1 / L2 : 0,4 mm; L2 : 0,2 mm Tabelle 1: Bauteiledaten für das Bandpassfilter im K2. Für den Versuchsaufbau wurde das Filter hier auf einer Lochrasterplatine realisiert. Die eingebaute Platine zeigt das Foto in Bild 4.

3 Bild 4: Platine mit dem Bandpassfilter auf dem Stecklatz J12 im Empfängerteil des K2. Die Zwischenfrequenz des K2 liegt bei 4915 khz. Zunächst erhält auch der SoftRock v.5.0 Empfänger in seinem Eingang ein modifiziertes Bandpassfilter. Die Bauteilebezeichnungen sind die der OSC/BPF Platine (Bild 5): C27 = 820 pf C28 = 330 pf C29 = 820 pf L21 = 1,4 uh ; 18 Windungen auf Amidon T30-2 (rot) L22 = 3,4 uh ; 28 Windungen auf Amidon T30-2 (rot) T21: 18 Windungen auf T30-2 (rot) primär 8/8 Windungen bifilar sekundär Für den Frequenzbereich um 5 MHz wird ein Kondensator C25 = 220 pf für das Phasennetzwerk eingesetzt. Als Oszillatorfrequenz ist eine Frequenz zu wählen, die >5 khz von der ZF abliegt. Andernfalls würde eine durchschlagende Oszillatorfrequenz ggf. in den Durchlassbereich der Quarzfilter im K2 fallen und den Empfang störend beeinflussen.

4 Ich habe einen zufällig vorhandenen Quarz mit der Frequenz 4924,8 khz eingesetzt. In der Schaltung ergibt sich eine Oszillatorfrequenz von 4922,9 khz. Das Ergebnis dieses Gesamtaufbaus wird im Bild 8 aufgezeigt. Der K2 wird hier im 40m Band betrieben und aus einem Signalgenerator wird ein Sinussignal mit einem Pegel von 1 µv eff in die Antennenbuchse eingespeist. Dies entspricht einem S- Wert von 3-4. Das Empfangsspektrum, hier gemessen mit dem Programm KGKSDR von M0KGK [6], zeigt einen Pegel von etwa 25dB über dem Hintergrund. Verantwortlich für die Begrenzung des Signal-zu-Rauschverhältnisses S/N ist die Empfindlichkeit des SoftRock. Eine S/N-Verbesserung kann mit einem Verstärker vor dem SoftRock Eingang erreicht werden. Mit einem Vorverstärker von 18 db wurde hier ein S/N von 35 db gemessen Bild 8: Empfangspektrum eines 1 µv eff Signals am Eingang des K2. Auswertung mit dem Programm KGKSDR Ein Beispiel aus dem Betrieb des K2 mit diesem Panorama- Adapter zeigt folgendes Beispiel (Bild xx). Abgebildet ist hier ein Ausschnitt des 20m Bandes von etwa +/-12 khz um 14,021 MHz in der Mitte des Bildes. Eine Bemerkung ist noch zur Frequenzskala zu machen. Im K2 liegt die Oszillatorfrequenz des Empfängermischer für die Bänder bis einschließlich 18 MHz oberhalb, für die Bänder 21 MHz und höher unterhalb der Empfangsfrequenz. Bis 18 MHz werden damit Empfangssignale unterhalb der eingestellten Empfangsfrequenz im Display oberhalb der nominellen ZF dargestellt, für die Bänder 21 MHz und höher aber unterhalb. Dies ist bei der Interpretation der Displays zu beachten.

5 Bild 11: Panoramadisplay bei Anwendung des Programms KGKSDR, Zeit-/Frequenzdarstellung (Wasserfall), dargestellt ist ein Ausschnitt des 20m Bandes um die Frequenz 14,021 MHz (Bildmitte) von +/- 12 khz Bislang ist nur die Rede von Panoramadisplays gewesen. Zusammen mit allen oben aufgeführten Programmen ist aber mit dem SoftRock Interface ein unabhängiger 2. Empfänger entstanden. Dieses Software Defined Radio bietet nun alle Möglichkeiten z.b. auch des Empfängers des SDR-1000 bei Verwendung der PowerSDR Software. Wobei natürlich nicht behauptet werden soll, dass dieser 2. Empfänger in allen Belangen dem SDR-1000 ebenbürtig ist. Dieser 2. Empfänger lässt sich nun bei Verwendung einer Soundkarte mit 48 khz Abtastfrequenz +/- 24 khz zur am K2 eingestellten Frequenz softwaremäßig abstimmen. Bei einer Soundkarte mit 96 khz Abtastfrequenz sind es +/- 48 khz Abstimmbereich.