Mjerenja X-tal box 14MHz

[s53ww]

Vrlo lijepo i profi napravljeno, cestitke Robiju i ekipi !

Hej Gorane - hvala i drago mi je, da se moze voditi i neka tehnicka (a ne samo politicka) debata, hi ...

Problem je sa kristalnim filterima da unose znacajnu distorziju, pogotovo kada su overload 
Filterski sklop sa kristalnim filterima obavezno bi trebao imati ugradjeni limiter ili AGC.

Rajt - to i ja znam ali sve iz visemanje "rekla-kazala" referencija - trazio sam literaturu sa nekim realnim podacima ali nisam nista pametno nasao (Adame, izgleda ti imas vise iskustva - preporucujem se za more info). Zato je prvi koncept XTALboxa imao i TX ALC a i 10 dB RX atenuator + LNA iza filtera. TX nivoji na filteru su sasvim pod kontolom ali RX nivoji nisu bas - recimo S50C in S59DEM, jedan prema drugome, u FT1000mp ulazi oko +8 dBm na 14 MHz (nije taj radio pravljen za takav dinamicki obseg). A TX ALC bi trebao naglihati insertion loss razlike izmedju filtera. Mjerenja na prototipnim filterima pokazala su P1dB okolo +15 dBm in zanemarujuce IMD nivoje --> ode RX atenuator i LNA (svejedno stanice koje su na 5 km trebale bi ugraditi taj RX atenuator  ). A TX ALC izbacio sam jer se pokazalo, da generise neke IMD splatere - doduse veoma nizko - jednostavan ALC radi kao kliper a "nejednostavan" nije trivijalan - eto ode van i on.

Mislim da bi bilo efikasnije staviti visepolni  kristalni filter na transverter LO od 130MHz,
i lokovati ga sa kvalitetnim referentnim oscilatorom, nego filteri u IF lancu.
Za navedenu dinamiku potreban je fazni sum > 150dBc @ 1kHz, sto nije trivijalno niti jeftino

ad6iw

Jos jednom ponavljam, da je osnovna ideja ovog projekta, da se smanji TX noise&splatters od KV stanice - tu bolji XVRT LO bas nista ne pomaze. U stvari to se moze dostici barem na tri nacina:
1. napraviti bolju KV ili UKV stanicu (nemam ja tog vremena a ti tih $ )
2. upotrebiti KV stanicu kao fix-IF RX, napraviti samo jedan 3 kHz XFLT i izdizajnirati 130 MHz ultra low noise VFO (nije ni trivijalo ni jeftino, kao sto kazes)
3. napraviti set kristalnih filtera (bullet proof ali WWII state of the-art)

A sto se tice sirina filtera - nije to KV pa da se susjedi guramo na 5 kHz
I najbolji tesko guraju 1 kW pa da nisu siri od +/-20kHz u recimo 100 dB - zato uzi filteri nemaju neki benefit.
Sicer pa sem ta problem in njegovo resitev podrobno predstavil lani http://lea.hamradio.si/~s53ww/VHF%20Contest%20Setup/nmc2011_s53ww.pdf.


73 es HNY de Robi/s53ww

[AD6IW]

Pozdrav Robi,

Drago mi je da si se javio i da nam objasnis projekat, radije nego da "spekulisemo"
i dobijamo info "na slamku"  od Adija 
Projekat zasluzuje postovanje, zbog "out of box" pristupa,  tvog
ulozenog vrijemena i sredstava, volje. Vjerujem da ce to HAM-ovi cijeniti
Napraviti i najmanje poboljsanje sa navedenim transverterom je pravi poduhvat.
Kostanje i slozenost  raste eksponencijalno. Transverter ili radio
koji bi mogao raditi u navedenim uslovima kostao bi vise nego sto bi vecina amatera mogla
priustiti. Idealna bi bila verzija sa tracking filterom, na cemu se trenutno intenzivno radi
i ulaze u US jer je to jos uvijek slaba karika u sistemu, uz vec poznati fazni sum.
Ovi filteri su jos uvijek preskupi za nas. http://polezero.com/
Na pomolu su  jeftinije verzije sa MEMs-ovima
Na zalost i najbolji fazni sum moze biti upitan sa pogresnim izborom IF filtera.
Sa 40kHz sirinom filtera nece se puno promjeniti osim out of band potiskivanja ili kako kazes
wide band splatera. Generalno problemi ostaju i dalje unutar pass banda, "no silver bullet",
ali svaki pomak se racuna ! Za pohvalit je "green air" inicijativu.
Oscilatori sa niskim faznim sumom su "very tricky" i zapravo ovise uglavnom od izbora kristala.
Najbolji oscilatori su napravljeni sa pazljivo "selektiranim" kristalima - (Wenzel, Pascall).
Zelim ti uspjesan daljni rad,  bice mi drago ako se ponovo javis

HNY

Goran/ad6iw

 

[9a4qv]

Robi pozdrav,

Drago mi je da si se javio kad ti vec "ogovaramo" projekt  .
Meni je inace draze baviti se tehnikom nego politikom, kod komentiranja situacije u natjecanju, dakle sagledati sa tehnicke strane problem i sto je do njega dovelo i kako ga eventualno rijesiti a ne stvarati teoriju zavjere kako je netno sa namjerom "meni" smetao cijeli kontest. Meni kontest sluzi samo kao Proof of concept poligon gdje cu testirati opremu, takmicarski dio i diplome prepustam drugima.

Tvrdnje koje sam ja naveo nisu izvedene iz osobnog iskustva mjerenja na kristalnim filterima nego se naslanjaju na teoriju i podatke objavljenje u literaturi i knjigama. Informacije koje sam naveo dolaze iz razlicitih izvora ali jednog se sjecam:

Modern Communications Receiver Design and Technology / by Cornell Drentea
poglavlja 4.15 Spurious response, 4.16 Linearity, 4.17 IMD in IF filters, 4.18 Power handling capabilty,
(dakle poglavlja koja se bave iskljucivo kristalnim filterima)

zanimljivo je citanje u radioamaterskoj praksi:
http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmode/roofer_intro.html

Iako mogu odredjena mjerenja vrsiti u svom kucnom lab-u sa skromnom opremom, svoja zapazanja i rijesenja vucem iz reverse engineering komercijalne i profesionalne opreme gdje postoje odredjena rijesenja problema na koje mi nailazimo u HAM praksi, naravno preskupa za amatersku primjenu.

Pogledao, sam tvoju prezentaciju iz Nemcavca, mislim da je ipak puno realnije uzeti za vrijednost minimalne temperature na anteni 1000K ili cak 4000K u contestima od vrijednosti 400K koliko si naveo kao ulaznu vrijednost, koja je definitivno premalena za tropo ili terrestrial communications.
Odlicna je analiza problema koju si prikazao za dvije postaje sa vise antenskih sustava.
Medjutim, koliko je takvih stanica u praksi na bandu? Iz rezultata natjecanja vidimo da je broj postaja sa snagama preko 700W i visestrukim antenskim sistemima dosta velik (na relativno malom podrucju). Upravo stoga, 40khz je way too wide jer kad se 10 postaja posloze na bandu sa takvim signalima, smetnje su prevelike. Dakle sirokopojasni TX sum uopce se nece ni primjetiti jer ce biti maskiran uskopojasnim sumom brojnih jakih stanica na bandu.
Poboljsanje koristenjem ovog filtera dakako postoji, ali to ne rijesava osnovni problem a to je prevelika sirina i jacina uskopojasnog (40khz) signala na bandu.

Evo jednog signala udaljenog preko 200km slusanog sa 2el.yagi sa 400m ASL.
Koliko takvih signala ima na bandu u jednom kontestu... i kako rijesavati sve te probleme..
https://www.youtube.com/watch?v=2ZJMSTL_ftw&list=UUavUTK2MKVM5uDmh-BBBHqQ&index=6

Pozdrav i sve najbolje u novoj..

Adam, QV

[S53RM]

Pozdrav.

Zanimljivo je vidjeti i ovu tabelu signala u S5.

http://slovhf.net/Forums/download/id=45.html

na http://slovhf.net/Forums/viewtopic/t=221/postdays=0/postorder=asc/start=0.html

73 Sine - S53RM

[s53ww]

Sa 40kHz sirinom filtera nece se puno promjeniti osim out of band potiskivanja ili kako kazes
wide band splatera. Generalno problemi ostaju i dalje unutar pass banda, "no silver bullet",
ali svaki pomak se racuna ! Za pohvalit je "green air" inicijativu.

Gorane,
zaboravio sam dodati i cetvrti nacin resavanja tih problema -  koji se uglavnom danas koristi - a to je:
4. fix-RF RX - napravis jedan 3 kHz IF filtar i ceo kontest odradis na jednoj frekvenciji - tako rade EU bigganovi (recimo dr9a, ol4a, ...)

Moj pre-koncept imao bih jedan SSB i jedan CW filtar - ovako na oko racunao sam na 10 interesenata i nekako bismo se dogovorili za frekvencije (pa ljudi smo). Na kraju sam ustanovio, da smo samo ljudi, pa bismo se tesko dogovorili za te frekvencije (ja bi recimo uzeo 144.315 a ti ces imati 144.165 ) - osim toga na ovim geografskim sirinama tesko odradis kontest samo na jednoj frekvenciji. I onda je ta sirina 30 kHz bila kompromis izmedju broja filtera i cenom - i jasno nista se ne resava unutar propusnog opsega XFLT-a.

Stvarno trebamo na pivo kad sledeci put dodzem u "dolinu" 


73 de Robi/s53ww

[AD6IW]

Pozdrav Sine,
Nivo od -19dBm dovoljan da saturira najveci dio prijemnika.
To je jos i dobro obzirom da je Robi racunao samo sa single Yagi na obe strane
i slucaj kada su direktno okrenute antene.
U stvarnosti je mnogo gore zbog off axis antenna gain-side lobes
Npr prvi side lobe bice samo 13dB slabiji od main lobe, drugi za 18dB itd.
Vece antene ili sistemi  imat ce veci broj izrazenih side lobes, peaks and nulls, sin x/x funkcija
Treba racunati i na mnogobrojne konfiguracijske refleksije, visina antene itd.
To je Robi spominjao u svojoj prezentaciji

Hej Robi,

Pisali smo post u isto vrijeme 
Slazem se, tesko se dogovoriti sa ljudima oko frekvencija, ali
kada je pivo u pitanju  tu nema problema 
Super, javi se bice mi drago da se vidimo, ako ne prije ja se nadam doci na ljeto
da radim 2M contest 
Pozdrav za cijelu ekipu,

Goran

[s53ww]

Drago mi je da si se javio kad ti vec "ogovaramo" projekt  .
Meni je inace draze baviti se tehnikom nego politikom, kod komentiranja situacije u natjecanju, dakle sagledati sa tehnicke strane problem i sto je do njega dovelo i kako ga eventualno rijesiti a ne stvarati teoriju zavjere kako je netno sa namjerom "meni" smetao cijeli kontest. Meni kontest sluzi samo kao Proof of concept poligon gdje cu testirati opremu, takmicarski dio i diplome prepustam drugima.

Adame,
zaboravio sam staviti politiku a navednice (?) - time sam mislio resavanje 2m kontest problema na "regulatorni" nacin - ajde da svi predjemo na 100 W max. Meni je fora ovog naseg hobija u tome, da uvijek ima mesta za poboljsanje nekih sitnih detalja - it's boring otherwise ...

Modern Communications Receiver Design and Technology / by Cornell Drentea
poglavlja 4.15 Spurious response, 4.16 Linearity, 4.17 IMD in IF filters, 4.18 Power handling capabilty,
(dakle poglavlja koja se bave iskljucivo kristalnim filterima)

Hvala za link - pokusacu naci tu knjigu.

zanimljivo je citanje u radioamaterskoj praksi:
http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmode/roofer_intro.html

Da, secam se te stranice. Specifika problema kojeg pokusam resiti s ovim filterima na RX je takva, ta se vrlo rijetko dogodi, da budu dva vrlo jaka signala unutar "mojih" 30 kHz - bas obrnuto, svi ti veoma jaki signali ce biti izvan propusta filtera (gde je IP3 dovoljno visok). Pokusao sam izmjeriti IP3 sa out- of-band signalom, ali sam se ogranicio na +10 dBm po tonu - mogu reci, da je IP3 >45 dBm.

Pogledao, sam tvoju prezentaciju iz Nemcavca, mislim da je ipak puno realnije uzeti za vrijednost minimalne temperature na anteni 1000K ili cak 4000K u contestima od vrijednosti 400K koliko si naveo kao ulaznu vrijednost, koja je definitivno premalena za tropo ili terrestrial communications.

Za duge veze (i korespondente sa malom snagom) potreban je nizak sum. Mjerio sam jednom Ta na JN75DS (http://lea.hamradio.si/~s53ww/xvrt/xvrt.htm - Fig.3) - izvan kontesta naravno - i rezultat je bilo od 400K do 1600K. Taj isti Ta zelim i u kontestu - i taj projekat radi u tom pravcu

Poboljsanje koristenjem ovog filtera dakako postoji, ali to ne rijesava osnovni problem a to je prevelika sirina i jacina uskopojasnog (40khz) signala na bandu.

Tu se naravno ne slazem - osnovan problem je ne dovoljno visok TX S/N od recimo +/-20 kHz pa od +/-200 kHz. Sto se desava unutar +/-20 kHz za signale koji su 59+80 dB nije toliko bitno - ne smijes zaboraviti, da iza tog IF filtera ima jos XVRT a i lajner amplifajer (prosto po 9a3ge) koji imaju neku realnu linearnost. Lako je to mjeriti IMD3 i IMD5 (i oni budu recimo -30 i -45 dBc), ali nas zanima IMD21 (a on treba biti < - 110 dBc) - a to niko ne mjeri osim sm5bsz (ni ARRL ni RSGB ni CQ DL ...).
Ako pogledas rezultate merenja, za isti nivo smetnje, upotrebom XFLT sirina "zauzetog" spektra smanjuje se za faktor 2 do 3. To znaci 2 do 3 puta vise stanica moze raditi na bandu sa istim nivojem smetnji koje postoje danas bez upotrebe filtera ...

Evo jednog signala udaljenog preko 200km slusanog sa 2el.yagi sa 400m ASL.
Koliko takvih signala ima na bandu u jednom kontestu... i kako rijesavati sve te probleme..
https://www.youtube.com/watch?v=2ZJMSTL_ftw&list=UUavUTK2MKVM5uDmh-BBBHqQ&index=6

Da, kad je lajner tipa ze-ta-dži za rad preko repetitora, i da ima samo 50W, nema ti spasa


73 de Robi/s53ww