Empfangsmischer ohne Oberwellen des lokalen Oszillators?

Aug 02, 2007 18 Replies

Hallo,



ich arbeite hier gerade an einer Übertragungsstrecke, bei der ein Signal auf einen 15 MHz Träger moduliert wird (AM). Empfängerseitig wird dann mit einem 24 MHz Oszillator auf 39 MHz hochgemischt - für diese Frequenz gibt es gängige und preiswerte SAW-Filter mit der nötigen Bandbreite (unteres Seitenband 5 MHz), weil das die Standard-Video-ZF in Fernsehern ist.



Als Empfangsmischer hatte ich den SA612 vorgesehen, allerdings erzeugt der ein enormes Spektrum beim doppelten der LO-Frequenz (hier 48 MHz, Amplitude etwa vergleichbar mit der Grundwelle). Das wiederum mischt sich mit dem Eingangssignal u.a. auf 33 MHz, so daß davon das obere Seitenband in das Nutzband hineinläuft.



Welche einfachen und kleinen (Platz ist leider knapp...) Möglichkeiten gibt es noch, den Empfangsmischer aufzubauen - ohne daß das doppelte der LO-Frequenz derart heftig am Mischerausgang erscheint? Es geht um Eingangssignale im mV-Bereich.



(Wegen des Gesamtaufwandes möchte/kann ich nicht zweimal mischen, ansonsten könnte ich zunächst auf eine erheblich höhere Frequenz mischen und dann wieder herunter auf 39 MHz. Dann lägen die Mischprodukte so weit auseinander, daß sie einfach zu filtern sind und sich die Bänder nie überlappen.)



Danke für Tips,



Tilmann


http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Tilmann Reh schrieb:

Was spricht gegen eine LO-Frequenz von 54 MHz (abgesehen von der Bandinvertierung)?

Gru=DF Thorsten

Tilmann Reh schrieb:

Hallo,

kann es sein das der Empfangsmischer gar nichts dafür kann sondern der Empfangsoszillator nicht sinusförmig genug ist und einen grösseren Anteil der zweiten Oberwelle enthält?

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

Der Oszillator selbst hat durchaus einen sichtbaren Anteil der zweiten Oberwelle. Allerdings liegt das Problem hier doch mehr im Mischer, denn auch ohne den internen Oszillator (Ansteuerung extern mit Sinus) und ohne Eingangssignal tritt am Mischerausgang die zweite Oberwelle auf - es sei denn, ich gehe mit der LO-Amplitude auf ca. 40 mV herunter. Das ist wohl eine grundsätzliche Eigenschaft der Gilbert-Zelle (wird z.B. auch in der AN531 zum MC1496 ausführlich beschrieben).

Tilmann

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Thorsten Wahn schrieb:

Wegen der Verfügbarkeit von Standard-Grundwellenquarzen schien mir der niedrige LO naheliegend - aber Du hast natürlich recht, ich werde mir das bei höherer Frequenz mal ansehen. Mit einem 18 MHz Standardquarz auf der dritten Oberwelle sollte das auch mit dem internen Oszillator gehen.

Manchmal sieht man vor lauter Bäumen...

Tilmann

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Hallo Tilmann,

Der SA612 ist bei hier in USA eher unueblich. Wenn er aehnlich arbeitet wie ein MC1496, dann muesstest Du die Oszillatoramplitude soweit absenken, bis er auch an diesem Eingang im linearen Bereich bleibt. Diese Application Note erklaert das auf Seite 2:

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Es muss eben ein moeglichst mathematisch praeziser Multiplizierer werden. Ansonsten bliebe noch die schon erwaehnte andere Frequenzwahl, was aber u.U. Auswertechips wegen verdrehtem Seitenband vom Hocker fallen laesst.

Du kannst auch eine andere gaengige Fernseher-ZF nehmen, zum Beispiel im Bereich 58MHz:

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Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Hallo Joerg,

darauf hatte ich Uwe ja auch schon hingewiesen, das ist wohl eine grundsätzliche (unangenehme) Eigenschaft der Gilbertzelle. Die Frage ist, ob es noch andere, ähnlich einfache Mischerverfahren gibt, die hier in Frage kommen.

Was mich dabei ein wenig wundert: Bei Ansteuerung der Gilbertzelle mit einem Oszillator-Großsignal und entsprechender Übersteuerung der oberen Differenzverstärker sollte sich das doch etwa wie bei Ansteuerung mit einem Rechteck auswirken (und macht in der Praxis auch meßtechnisch keinen Unterschied). Dessen Oberwellen sind aber i.W. nur die ungeraden, also warum ist hier gerade die zweite Oberwelle so stark ausgeprägt?

Das muß ich mir für AM mit geringem Modulationsgrad nochmal ansehen. Hier geht es anschließend nur um eine Hüllkurven-Demodulation.

Zu schmalbandig. Ich brauche 4.5 MHz, und dafür ist hier in Europa 39 MHz *die* ZF (mit genutztem unterem Seitenband). Dank der enormen Verbreitung auch in aktuellen Fernsehern und Satellitenempfängern sind die Filter auch erhältlich und bezahlbar, was bei mengenmäßig kleinem Bedarf ein wichtiges Argument ist...

Tilmann

http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Hallo Tilmann,

DBMs unterdruecken even-order LO Produkte. Aber das wird teuer und gross. Wieso kannst Du ihn denn nicht einfach im linearen Bereich lassen?

Dieser Autor erklaert das recht uebersichtlich:

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Ok, unser Fernsehen hat 1MHz weniger Bandbreite. Das reicht fuer Eures natuerlich nicht ganz. Bald hat es fuer uns in den Bergen gar keine Bandbreite mehr, wenn sie Analog TV abschalten :-(

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Hallo Chris,

Schon, aber Tilmann hat IIRC nur das eine Videosignal auf der Leitung. Sonst keine staerkeren Signale. Das sollte linear gehen. Wobei man bei Video schon 40dB oder mehr an Dynamikbereich haben sollte.

Ganz elegant koennte man es mit einem Multiplizierer von Analog Devices machen, aber das kostet mehr und braucht wahrscheinlich auch mehr Strom. Fuer Video, was nicht ueber einige Meilen transportiert werden muss, duerfte ein MC1496 reichen.

Da bekommt man alles mit, was irgendwo auf den Traeger moduliert wird. Netzbrumm, die Stoerungen von Onkel Joseph's Tischkreissaege und so weiter.

Wo wohnst Du eigentlich in USA? Bei mir ist es Cameron Park, 35 Meilen oestlich von Sacramento am Highway 50 in Richtung Lake Tahoe. Ist mal wieder fast 100F hier, Zeit um kurz in den Pool zu springen.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Man bekommt im linearen Bereich viel mehr Geraeusch. Man bekommt auch weniger Linearitaet (Fuer eingangssignale, IIP3, IIP2) und soll deshalb erwarten, dass man auch (zum Beispiel) 15MHz/3=5MHz empfangt, auch wenn man das nicht moechte.

Wenn die Spurs nicht stoeren, kan man einen DDS als Mischer (Multiplizierer mit Sinuswelle) benuetzen. Man speist den Eingangssignal in der Referenzeingang des D/A-Wandlers. Ich glaube, dass die Spurs und "DAC images" zu viele Probleme machen wuerde. Die Bandbreite von der Referenzeingang genuegt wahrscheinlich nicht.

Mit zwei Mischer kann man den dritte Antwort von der Empfaenger unterdruechen. LO1 und LO2 haben einen Phasenunterschied von (Pi/3) Radiant bei fLO und deshalb einen unterschied von Pi Radiant bei 3*FLO.

__ __ |__| |__| |__ LO1 __ __ __ |__| |__| | LO2

,---->(X)----------, | ^ | RF in | |__LO1 |

----------------* (+)-----> Ausgang | | | | '---->(X)----------' ^ |__LO2

Das moechte ich auch wissen.

Direct conversion? (Schwierig aber braucht kein SAW).

Chris

Hallo Chris,

Er will es ueber eine Leitung schicken, aber nicht im Baseband, sondern auf 15MHz. Hier in Western US koennte man das nicht tun, denn WWVH kommt auf 15MHz sehr stark herein und das Bild koennte im Sekundentakt modulieren. Auch in Europa wuerde ich das lieber gleich auf der TV-ZF senden, da spart man sich den ganzen Mixer Kram und dort oben herrscht mehr Ruhe.

Im GHz Bereich ist es einfacher. Dort kommt es nicht mehr so leicht vor, dass sich ein Traeger zum Beispiel auf einem Netzkabel an einer Diodenstrecke moduliert und wieder mit Brumm abgestrahlt wird.

Ich hatte auch einmal Direct Conversion auf 310MHz gemacht, da oben ist das kein grosses Problem.

Hier gibt es viele Leute aus UK. Einer meiner Bekannten hat immer noch ein License Plate Frame "Manchester United".

Global Warming?

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Ich wusste nicht, dass es eine Leitung gab, und auch nicht, dass es um Video handelt.

Aber so ist es jetzt in fast alle GSM Handys gemacht. Schwierig, aber billiger.

Nein, Grossbritanien.

Hier hat es noch kein Sommer gegeben.

Chris

Joerg schrieb:

Ich hatte mich im Vorfeld schonmal mit Joerg über andere Teilaspekte unterhalten, daher weiß er mehr als hier im OP genannt... Das ist aber für dieses Problem nicht weiter relevant.

Keinesfalls: ab 30 MHz darf man wegen EMV nichts mehr abstrahlen.

Warum das so ist, wird dort m.E. auch nicht erklärt. Aus der Tabelle dort sehe ich nur die Bestätigung, /daß/ es so ist.

Ich werde es mal mit der höheren LO-Frequenz (bei 48-49 MHz liegt das gewünschte Mischprodukt im Durchlaßbereich des SAW-Filters) und der Bandspiegelung versuchen...

Tilmann

http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Tilmann Reh schrieb:

Achso, aber auf 15 MHz mitten im Kurzwellenbereich ist Abstrahlung OK, oder wie?

CU Christian

Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net WWW: http://www.chzsoft.com.ar/ PGP/GnuPG-Key-ID: 0x6DA025CA

Christian Zietz schrieb:

So war das nicht gemeint. Aber falls man z.B. wegen einer schlechten Leitung doch ein paar µW sendet, ist das bei dieser Frequenz nicht schädlich bei der EMV-Prüfung. Und in der Praxis auch nicht, denn mit einer solchen "parasitären" Abstrahlung kommt man bei 15 MHz auch nicht weit - was auch der Grund sein dürfte, warum EMV-Abstrahlung erst ab 30 MHz gemessen wird.

Wenn man aber mit 33-38 MHz auf die Leitung gehen würde und dann unter schlechten Bedingungen etwas abstrahlt, wäre das unzulässig.

Tilmann

http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Thorsten Wahn schrieb:

Nur zur Info: erste Messungen mit 48 MHz LO (Mischergebnis im Band

33..38 MHz) sehen sehr vielversprechend aus...

Tilmann

http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Hallo Tilmann,

Allerdings darf da drunter auch nichts gross geleitet werden. Je nach Einsatzgebiet muesstest Du noch den ISM Fall beruecksichtigen. Bei

13.56MHz und 27.12MHz arbeiten viele industrielle und medizinische HF Generatoren bis in den Kilowattbereich. Bei denen werden sowohl Schirmung als auch Brummsiebung oft nicht so verkniffen gesehen. Ich hatte mal einen gesehen, da hatten sie laessig ueberhaupt keinen Elko hinter dem Gleichrichter spendiert.

Die Theorie dahinter kann eventuell Oliver oder einer unserer Uni-Leute besser erklaeren. Ich bin nur Brotgelehrter (hatte mein Vater kam gesagt). Oder in Spice auseinanderfriemeln.

... und selbige um keinen Preis aufs Kabel gehen lassen.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Hallo Joerg,

ja, gerne...

Selbstverständlich. Das ist aber zum Glück relativ leicht zu bewerkstelligen.

Tilmann

http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Christian Zietz schrieb:

Da liegt vielleicht ein Missverst=E4ndnis bez=FCglich der in den EMV- Normen vorgeschriebenen Messmethoden vor: Oberhalb von 30 MHz m=FCssen HF-Emissionen mittels Antennen gemessen werden ("Abstrahlung"). Unterhalb von 30 MHz werden jedoch die leitungsgef=FChrten St=F6rungen gemessen (Funkst=F6rspannungen auf Netz- und Datenleitungen). =DCber diesen Umweg werden aber auch die von der Leitung abgestrahlten St=F6rungen erfasst. Unter 30 MHz ist also keineswegs "Abstrahlung OK" - hier wird die St=F6rung nur anders erfasst als oberhalb 30 MHz, was wohl vor allem messtechnische Gr=FCnde hat.

Gru=DF Thorsten

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