Red Pitaya als SHF Nachsetzer oder als m Transceiver Bedingt durch die Abtastfrequenz des RP vonn 5MHz ergeben sich folgende f Nyquistzonen:. NQZ. NQZ. NQZ bis 6,5MHz 6,5 bis 5MHzz 5 bis 87,5MHz Der Frequenzbereich des m Amateurband des liegt günstig im mittleren Bereich der. NQZ. Das bedeutet, daß eine Selektion dess Bereiches mit einem Bandpaßfilter geringen Aufwandes möglich ist. Wird eine möglichst universelle Verwendung angestrebt, ist ein großer nutzbarer Frequenzbereich sinnvoll. Für eine vorhandenen GHz Transverter sind z.b. 5 bis b 5MHz nötig. Für Tests mit diesem Transverter wurde deshalb ein Verstärker mit Filter entwickelt, der die nötige Selektion mitbringt. Die Baugruppe kann für Sendung und Empfang verwendet werden. Die erforderlichen Relais sind auf ihr vorhanden. Bild Schaltbild des Verstärkers.
Bild zeigt die Printansicht. db - - S_ S_ S_ 45. MHz 9.85 db S_ 5. MHz 9.487 db S_ 44. MHz 9.6869 db -4-5 -6-7 -8 Start:. khz Stop:. MHzM 9..7 7::45 875C m Bandpaß mit Ausgangsverstärker, Vorverstärker und Hochpaß Bild Verstärkung und Eingangsreflexionsdämpfung der Baugruppe.
db 5 S_ S_ S_ 45. MHz 9.798 db - S_ -4. MHz -9.896 db - S_ -. MHz -77.6 db 4-4- S_ 4.5 MHz -78.944 db 5- S_ -8.5 MHz -8.64 db -5-45 -6-75 -9-5- - -5 - Start:. khz Stop: 4. MHz..7 4::4 875C m Bandpaß mit Ausgangsverstärker, Vorverstärker und Hochpaß Bild 4 Hier nochmal in 5dB/Einheit, um die hohe Dämpfung in der. Und. Nyquistzone zu zeigen. Nachdem das HF Teil recht vielversprechend funktioniert, fehlt jetzt noch ein passender Red Pitaya. Der RP ist für den Betrieb in der ersten NQZ gedacht und folglich mit Tiefpässen ausgerüstet, die die. und auch folgende NQZs möglichst gut unterdrücken. Das ist zwar nicht besonders gut gelungen (siehe meine Messungen vom Anfang 6), reicht aber aus, um einen m Betrieb ohne Eingriff in den RP zu verhindern. Sendung Der DA Wandler des RP liefert ein symmetrisches Signal, das durch Einprägung eines Stromes in externe Widerstände entsteht. Ein Verstärker und ein TP Filter liegen dann noch auf dem Weg zur Ausgangsbuchse. Soweit führt das Studium des offiziellen Schaltbildes. Interessante Einzelheiten werden dort als anwenderfeindlicher Block dargestellt. Ich kann solche Firmenpolitik nicht verstehen. Einen möglichen Nachbau in Fernost wird man so nicht verhindern. Für mein Projekt notwendige Einzelheiten habe ich natürlich entschlüsselt. Der symmetrische Ausgang des DA Wandlers AD9767 ist auf der Platine V.. mit je R gegen GND abgeschlossen. Da der Wandler maximal ma in den Abschluß treibt, können an jedem Ausgang mvss entstehen. Der RP liefert aber bis zu +9,5dBm an der SMA Buchse. Das sind aber 88mVss. Das schafft der RP, obwohl er nur einen Ausgang des DA Wandlers benutzt. Deshalb ist auf der Rückseite der RP Platine ein Operationsverstärker vom Typ LT6 vorhanden. Die steht dabei für fache Spannungsverstärkung. Die Filterung ist auf zwei Tiefpässe vor und hinter dem Verstärker aufgeteilt. Vor dem Verstärker sitzt ein einfacher TP vom Grade, der die Ansteuerung des OPs mit Signalen aus den höheren NQZs reduziert. Die Hauptselektion erfolgt hinter dem Verstärker mit einem durch zwei Polstellen versteilerten TP vom Grad 7. Auch unter Umgehung der Tiefpässe ist aber kein Betrieb auf m möglich, da der LT6 oberhalb 6MHz in seinen Fähigkeiten bezüglich
Intermodulation usw. heftig abfällt. Für den Test meiner Schaltung wird also o durch das Auslöten eines R Widerstandes in Richtung TP diee gesamte oben beschriebene Schaltung abgehängt. Die beiden R Abschlußwiderstände werden in je 5R geändert, damit bei gleichemm Ausgangsstrom des AD9767 eine höheree Spannung ansteht. Damit beide Ausgänge genutzt werden können, sorgt ein einfacher Strombalun für den Übergang auf die unsymmetrische SMA Ausgangsbuchse. Bild 5 zeigt die geringen Änderungen. In der. Nyquistzone sind die vom DA Wandler abgegebenen Pegel natürlich niedriger als in der. NQZ. Deshalb reicht die Verstärkung meiner externen Baugruppe nicht n aus. Vorerst wird daher an OUT des Pitaya noch ein externer 9dB Verstärker vor meine Baugruppe geschaltet. 4
Meßergebnisse dbm. MHz -.4 dbm - - 45. MHz -.47 dbm 5. MHz -7.756 dbm -4-5 -6-7 -8-9 Centre: 5. MHz Atten: db Span: 5. MHz Res BW: khz Vid BW: khz Sweep: s..7 :57:4 FSEA Bild 6 Das ist das ungefilterte Spektrum am Ausgang des umgebauten RP ohne Zusatzverstärkung. Die Frequenz ist auf MHz in der.nqz eingestellt. Das entspricht 5MHz in der. NQZ und 45MHz in der. NQZ. Der Pegelunterschied zwischen MHz und 45MHz liegt bei ca. 5dB. Alle folgenden Bilder wurden mit der Filterung über meine externe Baugruppe gemessen. 5
dbm - - 45.944 MHz.799 dbm -.45 khz -5.547 db -4 - -5-6 -7-8 -9 Centre: 45. MHz Atten: db Span:. khz Res BW: Hz Vid BW: Hz Sweep: 67.5 ms..7 4:44:9 FSEA Bild 7 zeigt ein Zweitonsignal mit +9,8dBm PEP mit über 5dB Produktabstand. Ordnung. dbm 4.686 MHz -9.8757 dbm - - -4 5.754 MHz -4.584 dbm 45.98 MHz 8.776 dbm -5-6 -7-8 -9 Start: Hz Atten: db Stop:. MHz Res BW: khz Vid BW: khz Sweep: s..7 5:9: FSEA Bild 8 In Bild 8 sind alle drei NQZs zu sehen. Signale aus der ersten und der zweiten NQZ sind mit >8dB perfekt unterdrückt, was bei dem Frequenzgang meiner Baugruppe auch nicht anders zu erwarten war. Im Durchlaßbereich meiner Baugruppe sind jedoch leider einige Signale, die der DA-Wandler 6
produziert zu sehen. Besonders unangenehm ist hier das Signal bei Marker, das nur ca. 4dB unter dem Nutzsignal liegt. dbm 4.88768 MHz.78 dbm - - -4 48.9659 MHz -4.57 dbm 44. MHz 8.68 dbm -5-6 -7-8 -9 Start: Hz Atten: db Stop:. MHz Res BW: khz Vid BW: khz Sweep: s..7 5:: FSEA Bild 9 Bei einem Nutzsignal von 44MHz rückt das unerwünschte Produkt gegenläufig noch näher an das Nutzsignal heran. Um das zu reduzieren, bedarf es schon eines Filters hoher Güte. 7
dbm 5.8774 MHz -9.4 dbm - - 47.89579 MHz -4.698 dbm 5. MHz.5 dbm -4-5 -6-7 -8-9 Start: Hz Atten: db Stop:. MHz Res BW: khz Vid BW: khz Sweep: s..7 5:6:5 FSEA Bild Bei den für den GHz Transverter benötigten Frequenzen von 5 bis 5MHz sieht es mit 5dB Abstand schon wieder günstiger aus. dbm 45. MHz -47.9587 dbm - -. MHz -4.78 dbm 5. MHz.44 dbm -4-5 -6-7 -8-9 Start: Hz Atten: db Stop: 5. MHz Res BW: khz Vid BW: khz Sweep: s..7 5:4: FSEA Bild Auch bei höheren Frequenzen ist außer Oberwellen vom Ausgangsverstärker nichts Schlimmes zu sehen. 8
Bewertung Der Betrieb auf m ist eingeschränkt möglich. Die externe Baugruppe sollte jedoch mit einem möglichst schmalen Filter, dessen Bandbreite genau an die jeweilige Aufgabe angepaßt ist, ausgerüstet werden. Beim Amateurband von 44 bis 46MHz ist dabei größte Aufmerksamkeit auf die möglichst gute Dämpfung der Nebenwelle unterhalb der Nutzfrequenz zu legen. Da ich noch genügend Platinen besitze, werde ich auch noch eine Schmalbandversion für das m Amateurband aufbauen. Für mein GHz Projekt sollten die Eigenschaften der vorliegenden Baugruppe ausreichen. Die Untersuchung wird noch um die Empfangsmessungen bei Verwendung der identischen Hardware erweitert. Stand:..7 DC6HL 9