DJ9CS Betrieb des SoftRock RXTX

Informationen zum Betrieb des SoftRock RXTX

letzte Änderung / Ergänzung: 05. September 2008

Hier sind Informationen zum Betrieb einfacher SDR Transceiver des Grundtyps SoftRock RXTX von Tony Parks, KB9YIG zusammengestellt. Fast alle Hinweise gelten also auch für die Konzepte von Tasa, YU1LM.

SoftRock Transceiver bieten eine sehr preiswerte Möglichkeit, sich mit der 'Software Defined Radio' (SDR) Technologie sowohl im Empfangs- wie im Sendebtrieb auseinander zu setzen. Die Leistungsfähigkeit dieser kleinen Baugruppen ist enorm. Ich zitiere aus einem Forum zum Themenkreis SoftRock: So I sold the FLEX 5000A..... Meanwhile I feel like I'm getting 80% of the functionality for a few % of the price.

Voraussetzung für Zufriedenheit und einen insbesondere andere nicht störenden Betrieb sind eine Anzahl von Randbedingungen, die unbedingt einzuhalten sind.

Zu verschiedenen Aspekten des Empfangs- und Sendebetriebes habe ich im CQDL Spezial 'SDR & D-Star' vom DARC Verlag und auf der UKW-Tagung 2008 ( http://ukw-tagung.com/index.phtml ) berichtet. So ist ein Schwerpunkt des Vortrags auf der UKW-Tagung gerade dem Thema gewidmet, wie vermeide ich störende Aussendungen.

Hier stehen die folgenden Beiträge zum Download bereit. Bitte beachten, dass es die sicherste Methode ist, mit der rechten Maustaste den angegebenen Link anzuklicken und dann 'Speichern unter ...' (oder ähnlich) zu wählen:

Meine Entwürfe zu den Artikeln im Heft CQDL Spezial 'SDR & D-Star':

1. 'Einfache Selbstbaukonzepte für SDR Transceiver'
2. 'Programme für einfache SDR Transceiver'
3. 'Welcher Oszilator in einem SDR Modul'

Mein Beitrag zur UKW-Tagung 2008:

4. Textbeitrag im Tagungsband der 53. UKW-Tagung mit dem Titel Einfache SDR Transceiver
5. Die Folien, die ich im Vortrag nutze, stehen hier zum Herunterladen bereit: Vortragsfolien 'Einfache SDR Transceiver'

Die Ausgangsleistung der einfachen SDR-Transceiver liegt in der Größenordnung von 1 Watt. Bei den hervorragenden Eigenschaften dieser Geräte kommt schnell der Wusch nach höherer Leistung auf. Dies gilt nicht nur für QRP-Anhänger mit einer Wunschleistung von 10 Watt. Vielfach hört man auf den Bändern, dass Endstufen mit der legalen Höchstleistung von 750 Watt hinter einer solchen SDR-Baugruppe betrieben werden sollen. Um störende Aussendungen zu vermeiden, sind einige Dinge zu beachten.

Hier soll ausführlich auf die Linearität des Gesamtverstärkers hzwischen dem Sendemischer (QSE) und der Antennenbuchse eingegangen werden. Das Signal direkt hinter dem QSE sehr sauber, abgesehen von vielen Oberwellen. Für diese Signale konnte ein IMD3 von <-60dB PEP sowohl für den SoftRock RXTX (FST3253) als auch für den Mischer bei YU1LM (74HC4066) gemessen werden.

Das linke Bild zeigt ein Beispiel für einen Gesamtverstärker mit ungenügenden Linearität und daraus folgenden vielen Intermodulationsanteilen im Ausgangssignal, die nicht zu vernachlässigen sind.

Von verschiedenen Seiten werden Linearverstärker mit den preiswerten Typen IRF510 angeboten. Die Ausgangsleistungen liegen im Bereich 5 Watt bis 50 Watt. Teilweise wird auch eine Versorgungsspannung von nur 12V genutzt. Diese Verstärker verdienen die Bezeichnung Linearverstärker nicht wirklich.

Das folgende Bild zeigt das Ausgangsspektrum bei einer Gegentaktendstufe mit zwei Stück IRF510 bei einer Betriebsspannung von 13,8V im 40m Band. Es wird nur ein IMD3 Wert von -23dB PEP erreicht. Wen dann mit einem solchen Signal eine weitere leistungsfähigere PA angesteuert wird, kann jeder sich vorstellen, dass mit einer weiteren Verschlechterung und Störungen von anderem Funkverkehr zu rechnen ist.

In der Zeitschrift FUNKAMATEUR hat Harald, DL2EWN sehr ausführlich über eine 'Breitbandige KW-Linearendstufe mit HF-Leistungs-MOSFET' berichtet. Erschienen ist der empfehlenswerte dreiteilige Artikel den Ausgaben Juli bis September 2008. Harald hat mir freundlicherweise einen Prototypen dieser PA für Messungen zusammen mit dem SoftRock RXTXv6.3 zur Verfügung gestellt. Bei einer Verstärkung 33dB ist die Ansteuerung mit den 1 Watt aus dem SoftRock RXTX natürlich viel zu hoch. Ich habe daher zunächst die PA/Filter-Platine des SoftRock RXTXv6.3 modifiziert und nur noch die Treiberstufe mit dem 2N2222 entsprechend dem Schaltbild aufgebaut. Diese Schaltung ist ein erster Entwurf. Damit erhalte ich Ausgangsleistungen von 5mW mit IMD3 Werten von -58dB PEP (80m/40m), -54dB PEP (20m) und -50dB PEP (15m/10m). Hier die Schaltung des modifizierten Treibers und ein Foto des kompletten SoftRock RXTXv6.3 mit einer solchen modifizierten Platine.

Ich habe die unten dargestellten Messergebnisse mit einer leicht gegenüber der im FUNKAMATEUR beschriebenen Version erzielt. Anstelle des Treibertransistors KT610A(B) ist ein KT939A eingesetzt. Während die Treiberstufe weiterhin mit 13,8V betrieben wird, wird die eigentliche PA mit dem RD16HHF1 mit 20V betrieben. So werden 10 Watt Ausgangsleistung mit hervorragenden Daten erzielt.

Folgende IMD3 Werte werden erzielt:

40m Band: Ausgangsleistung 5W, IMD3 -56dB PEP
40m Band: Ausgangsleitung 10W, IMD3 besser -45dB PEP
20m Band: Ausgangsleitung 5W, IMD3 -50dB PEP
20m Band: Ausgangsleitung 10W, IMD3 -42dB PEP
10m Band: Ausgangsleitung 5W, IMD3 -46dB PEP