FM антенный усилитель на BF998, правильно ли составлен Опции

[kt368]

Здравствуйте.
Есть старенький приёмник на CXA1238, для приёма дальних (>30 км) станций не хватает чувствительности.
Хочу сделать к нему УВЧ на транзисторе BF998. Расмотрев примеры подобных усилителей, составил такую схему:

Переменный резистор X3 - настройка УВЧ, будет подстраиваться после настройки на станцию, т.е. приёмник будет иметь две ручки настройки - основная и УВЧ. Моделирование АЧХ в MicroCap показало следующую картину (семейство АЧХ при вращении ручки переменного резистора X3):

Хочу попробовать собрать и настроить данный УВЧ, подскажите, всё ли с ним ОК?

[Redcrusader]

Здравствуйте.
Есть старенький приёмник на CXA1238, для приёма дальних (>30 км) станций не хватает чувствительности.
Хочу сделать к нему УВЧ на транзисторе BF998. Раасмотрев примеры подобных усилителей, составил такую схему:
...

Как минимум, нет резистора в цепи сток-исток транзистора. Т.е. никакой, даже минимальной термостабилизации режима нет (нет отрицательной обратной связи по току истока)!
...
Если у вас чувствительность приемника CXA1238 ограничена собственными шумами, то никакой дополнительный УВЧ не поможет!
Так же не поможет, если у вас приемная антенна установлена "неправильно", т.е. на антенне малый уровень приемного сигнала (может быть близкий к уровню шумов CXA или тепловых шумов).

[kt368]

Как минимум, нет резистора в цепи сток-исток транзистора. Т.е. никакой, даже минимальной термостабилизации режима нет (нет отрицательной обратной связи по току истока)!

Резистор с конденсатором в исток добавил.

Если у вас чувствительность приемника CXA1238 ограничена собственными шумами, то никакой дополнительный УВЧ не поможет!

Чувствительность разве не шумами первого активного элемента определяется? BF998 хорош же как раз малыми шумами, тем более на такой "детской" для него частоте. Т.е. на входе CXA1238 будет выше уровень сигнала (вернее спектра сигналов шириной по уровню -3 дБ порядка 1 МГЦ), и шумы микросхемы на фоне сигнала будут меньше, разве не так?

Так же не поможет, если у вас приемная антенна установлена "неправильно", т.е. на антенне малый уровень приемного сигнала (может быть близкий к уровню шумов CXA или тепловых шумов).

Антенна - телескопическая длинной около 80 см. Т.е. близка к четверьтволновой для данной полосы частот.

[Redcrusader]

Чувствительность разве не шумами первого активного элемента определяется? BF998 хорош же как раз малыми шумами, тем более на такой "детской" для него частоте. Т.е. на входе CXA1238 будет выше уровень сигнала (вернее спектра сигналов шириной по уровню -3 дБ порядка 1 МГЦ), и шумы микросхемы на фоне сигнала будут меньше, разве не так?

Антенна - телескопическая длинной около 80 см. Т.е. близка к четверьтволновой для данной полосы частот.

Да, это так. Далее шумы следующих элементов можно смело делить на Ku предыдущих каскадов. Но...
Шумы определяются тепловыми шумами в полосе частот приема. В вашем случае, это примерно полоса вашего фильтра, но не идеально, т.к. у вас фильтр не имеет "квадратную" характеристику. А, если у вас уровень сигнала на входе антенны примерно уровне этих шумов, то BF998 вам не поможет, т.к. он усилит не только сигнал, но и шумы. Т.е. отношение сигнал/шум останется тем же (ну, минус шум BF998).
Мне помнится, что это не "детская" частота по шумам для такого транзистора. Т.к., если ему нормируют шум на 1 ГГц, то на 100 МГц у него может резко возрасти шум. Вроде, это свойство всех малошумящих транзисторов (или только биполярных, или старой разработки).

М.б. антенна и хорошая, но все зависит от места установки антенны!
Если сигнал в "том" месте мал, то ничего уже не сделаешь. Лучше залесть на крышу дома и там вести прием, т.к. там сигналл гарантировано на 10...15 дБм выше.

[vfo]

Отличный транзистор, прекрасно работает на этих частотах. Но есть два аспекта. Входное сопротивление такой микросхемы на выводе 18 очень маленькое, десятки Ом. Там каскад с общей базой, поэтому подключать его следует не прямо к точке Out в Вашей схеме, а через С6. С дополнительным усилителем этот и другие однокристальные приёмники будут нормально работать если местный передающий центр достаточно далеко, динамический диапазон таких микросхем весьма небольшой.

[kt368]

Читай книжки по РПрУ, никак не могу понять, как рассчитать выходное сопротивление усилителя, чтоб правильно согласовать его с низкоомным входом CXA1238?

[Redcrusader]

Читай книжки по РПрУ, никак не могу понять, как рассчитать выходное сопротивление усилителя, чтоб правильно согласовать его с низкоомным входом CXA1238?

Смотрите S-параметры транзистора.
По этим параметрам легко вычислить входное/выходное сопротивление, а так же усиление данного транзистора.
Методики расчета всего этого по S-параметрам есть.
...
А можно не заморачиваться с точными расчетами сопротивлений (согласования). Только оценить примерные величины, а потом...
Поставьте на выходе транзистора трансформатор (каркасная катушка, первичная 8..12 витков, вторичная 4...6 витков).
А варикап на выходе будет настраивать катушку в резонанс (с первичной обмоткой).
Индуктивность в истоке транзистора надо будет увеличивать, чтобы она не шунтировала индуктивность катушки.

Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 7 2017, 01:43

[vfo]

Выходное сопротивление такого каскада на таких смешных частотах будет практически полностью определяться сопротивлением колебательного контура в стоке на резонансной частоте. А оно, в свою очередь, равно характеристическому сопротивлению контура умноженному на добротность, или R = 2 * Пи * f * L * Q = (1/2 * Пи * f * C) * Q. Коэффициент усиления каскада равен крутизне усилительного элемента умноженному на сопротивление нагрузки, или K = S * Rн, где Rн, значение, рассчитанное ранее. Если бы каждую бытовую балалайку на средние волны проектировали с привлечением S-параметров и векторных анализаторов, то карманный приёмник стоил бы как смартфон.
И почему Вас беспокоит согласование выхода каскада со входом микросхемы, а точно такая же цепь связи антенны со входом проблем не вызвала?

[kt368]

...равно характеристическому сопротивлению контура умноженному на добротность...
И почему Вас беспокоит согласование выхода каскада со входом микросхемы, а точно такая же цепь связи антенны со входом проблем не вызвала?

Ок, характеристическое сопротивление контура в стоке C=30 пФ L=0.1 мкГн Q=100 будет порядка Rхар = 1 / (2 * Пи * f * C) = 53 Ом. Какого порядка добротность у УКВ контура, содержащего катушку на каркасе диаметром 5 мм и подстроечного керамического конденсатора с варикапом КВ109 в параллель? 50?
Согласование по входу тоже беспокоит, и оно, наверное, даже важнее - т.к. сигнал на входе слабее, то отсутствие согласования сильнее загубит чувствительность - сигналу легче потеряться в шумах, но сначала с выходом разберусь.

[uve]

Согласование по входу тоже беспокоит, и оно, наверное, даже важнее - т.к. сигнал на входе слабее, то отсутствие согласования сильнее загубит чувствительность - сигналу легче потеряться в шумах, но сначала с выходом разберусь.

Может быть подумаете над разработкой не отдельного усилителя, а антенны-усилителя. Т.е. усилитель встраивается в антенну, которая разработана именно под этот усилитель: её Re равно Re усилителя, а Im комплементарна. Я такие антенны разрабатывал для чипов RFID.
Минимизируете шумы за счёт отсутствия кабеля между усилителем и антенной. Если нужно помочь с разработкой такой антенны - пишите в личку.

[vfo]

Да, Q порядка 50. Это значит, что эквивалентное сопротивление контура Rэ порядка 2.5кОм. Теперь коэффициент связи с нагрузкой или антенной должен быть таким, чтобы эквивалентное сопротивление контура снижалось вдвое (условие согласования). Для ёмкостного вида связи коэффициент связи будет равен Ксв = (Ссв/(Сконтура+Ссв)). Ну вот, теперь антенна (или нагрузка) вносят в контур своё сопротивление как Ra' = Ra * ((1/Ксв) в квадрате). Так вот, это Ra' должно быть равным Rэ за счёт подбора Ссв. Фух, ну теперь всё.

[DASM]

У этого чипа действительно недостаток усиления по РЧ. Я когда-то фанател от стереорадиоприема, и именно с этим чипом много работал. Лучшим оказался биполярник, вот моя статья, поглядите http://www.chipinfo.ru/literature/radio/199904/p19_20.html

[kt368]

...вот моя статья, поглядите http://www.chipinfo.ru/literature/radio/199904/p19_20.html

Промоделировал УВЧ из вашей схемы, принял сопротивление антенны и входное сопротивление CXA1238 по 32 Ом (как у четверьтволнового вибратора), RQ - приближает контур к реальному, уменьшая его добротность до реальных значений. Индуктивности рассчитывал в coil32.ru. Получилось, что максимум усиления (резонанс контура) приходится на 46 МГц, и усиление на нём близко к двум.




Подобрав меньшие контурные емкость и индуктивность, приблизил резонанс к диапазону 88...108 МГц, усиление - всё те же порядка 2-х. Я грешу на неточную модель транзистора или кривизну рук... Привожу промоделированную схему и графики, верхний график - график усиления транзистора (с базы на вход CXA1238, нижний - общее усиление с антенны на вход CXA1238.




Хотя... мне кажется, что такое малое усиление связано с двумя факторами:
1. Шунтирование высокого характеристического сопротивления контура антенной и транзистором (схема с ОЭ имеет небольшое входное сопротивление и заметную на высоких частотах ёмкость, обусловленную эффектом Миллера)
2. Низкое входное сопротивление CXA1238 - как выше комментировали, порядка десятков Ом. Усилителю по схеме с ОЭ тяжело "раскачать" такую нагрузку.
Буду всё-же пробовать собрать усилитель на BF998, промоделировав получил усиление на резонансной частоте порядка 10-и, но придётся перестраивать контур в стоке и на входе УВЧ.
Схема:


Коэф. усиления для ёмкости Cvar=8...20 пФ:

[DASM]

Промоделировал УВЧ из вашей схемы, принял сопротивление антенны и входное сопротивление CXA1238 по 32 Ом (как у четверьтволнового вибратора), RQ - приближает контур к реальному, уменьшая его добротность до реальных значений. Индуктивности рассчитывал в coil32.ru. Получилось, что максимум усиления (резонанс контура) приходится на 46 МГц, и усиление на нём близко к двум.




Подобрав меньшие контурные емкость и индуктивность, приблизил резонанс к диапазону 88...108 МГц, усиление - всё те же порядка 2-х. Я грешу на неточную модель транзистора или кривизну рук... Привожу промоделированную схему и графики, верхний график - график усиления транзистора (с базы на вход CXA1238, нижний - общее усиление с антенны на вход CXA1238.




Хотя... мне кажется, что такое малое усиление связано с двумя факторами:
1. Шунтирование высокого характеристического сопротивления контура антенной и транзистором (схема с ОЭ имеет небольшое входное сопротивление и заметную на высоких частотах ёмкость, обусловленную эффектом Миллера)
2. Низкое входное сопротивление CXA1238 - как выше комментировали, порядка десятков Ом. Усилителю по схеме с ОЭ тяжело "раскачать" такую нагрузку.
Буду всё-же пробовать собрать усилитель на BF998, промоделировав получил усиление на резонансной частоте порядка 10-и, но придётся перестраивать контур в стоке и на входе УВЧ.
Схема:


Коэф. усиления для ёмкости Cvar=8...20 пФ:

Я с тех пор в области ВЧ не люблю теоретиков. Вернее людей, которые уверены что их модель верна. Уверяю Вас, тогда было много времени перепробовать все и во всех сочетаниях. Это лучший вариант. Там с антенной еще тонкости.
Кстати у меня по ПЧ каскад добавлен, он даже важнее. Чип хороший, но такое чуство что для Токио сделан. Усиления мало

[Redcrusader]

...Я грешу на неточную модель транзистора или кривизну рук...
...
2. Низкое входное сопротивление CXA1238 - как выше комментировали, порядка десятков Ом. Усилителю по схеме с ОЭ тяжело "раскачать" такую

Во-втором вы правы.
Если же у СХА малое входное сопротивление, то нет смысла ставить каскад с ОЭ (если у него режим Iэ не 100 мА, :-))).
Как вы должны помнить, усиление такого каскада = Rэ/Rн. А нагрузка у вас около 32 Ом. Если посчитать Rэ = 25/Iэ, то вы и получите, то что получили. Конечно, при расчете Rэ надо учитывать шунтирующее действие емкости Cбэ, которое возрастает с частотой.
Причем, малое входное сопротивление схемы с ОЭ это "относительная" величина, т.к. на НЧ могут считать высоким входным сопротивлением 10...100к. Здесь же, на 100МГц, сопротивление 100...200...1000 Ом уже может считаться достаточным, чтобы не шунтировать антенну или предыдущий каскад.
...
Вообще, в вашем случае надо ставить эмиттерный повторитель или каскодную схему.
А лучше (проще), применить на выходе входного каскада (входе СХА) трансформатор с частичным включением (как у вас на первых двух схемах).
...
Но, как я уже отмечал, все это вам может не помочь!
Ведь DASM отметил, что у СХА малое усиление. С чем я могу согласиться.
Поэтому, м.б. проще вам добавить 1...2 каскада УПЧ и не "маяться" с УВЧ.
...
И все же, я вам рекомендую разобраться с уровнями сигнала и отношением сигнал/шум (будет очень полезно в дальнейшем).
:-)
Ваши действия могут не увенчаться успехом, т.к.:
1. У вас очень маленький сигнал на входе антенны (плохое положение антенны в пространстве или сама антенна).
2. Не хватает усиления в тракте, чтобы "разогнать" примерно 10 мкВ до нужных вам 1...5В на "динамиках".
Т.е. вам надо провести ряд измерений, что, конечно, представляют собой некоторую сложность.

[DASM]

Где вы откопали низкое входное? Высокое оно, килоомы.

[kt368]

Где вы откопали низкое входное? Высокое оно, килоомы.

На входе CXA (вывод 18) стоит каскад с ОБ, разве у него большое входное сопротивление?

[vfo]

Десятки Ом. Проверить, хватает ли усиления в чм приёмнике очень просто. Громкость шума без полезного сигнала должен быть такой же, как при наличии сигнала с модуляцией. Если шум меньше, значит явный недостаток усиления по ПЧ и, соответственно, отсутствие, либо слабая степень ограничения в ограничителе перед детектором.

[DASM]

Десятки Ом. Проверить, хватает ли усиления в чм приёмнике очень просто. Громкость шума без полезного сигнала должен быть такой же, как при наличии сигнала с модуляцией. Если шум меньше, значит явный недостаток усиления по ПЧ и, соответственно, отсутствие, либо слабая степень ограничения в ограничителе перед детектором.

Да, ошибся, это у цифровых новых чипов килоомы, а тогда ещё по старинке на ОБ делали. Шум в ней ниже, чем тна сигнале, усиления не хватает. Предложенный мной вариант УРЧ Я тем не менее результат перебора всего на свете

[vfo]

Ну раз с шумом дело обстоит так, то прежде чем лепить дополнительное усиление по РЧ, да ещё с перестраиваемыми цепями, следует привести в порядок ПЧ. Глядишь, возможно этого окажется и достаточно для решения задачи ТС.

[DASM]

Неа. Проверено.. надо и то и то. Вообще если кто сделает лучше чем в моей статье старой - ящик пива с меня и сьедание галстука. У меня не было приборов, но было до фига времени и так и этак и так. Я даже АП602 арсенид галлий в урч пробовал.. все хуже, чем вариант из статьи на кт368

[vfo]

А я и говорю, не САМЫЙ ЛУЧШИЙ РЕЗУЛЬТАТ, а ДОСТАТОЧНЫЙ ДЛЯ ЭТОГО СЛУЧАЯ. А в общем случае это одна из тех ситуаций, когда сама платформа в виде этой МС не стОит такого большого внимания, разве, что победить из принципа.

[Redcrusader]

...А в общем случае это одна из тех ситуаций, когда сама платформа в виде этой МС не стОит такого большого внимания, разве, что победить из принципа.

Всяко разно, на данный момент, заниматься ЭТИМ "экономически" не выгодно. Сейчас есть много недорогих готовых устройств.
Конечно, ЭТО имеет смыслы:
1. Победить из принципа.
2. Решить задачу дальнего приема УКВ ЧМ (далеко за городом). Возможно, что такая задача и стоит.
3. На таких достаточно "простых" задачах очень хорошо учиться схемотехнике и принципам радиоприема (это не приемники RDS).

Что-то топикастер молчит! М.б. обсуждение уже ушло в другую сторону.

[kt368]

Здравствуйте.
Завтра куплю парочку полосовых фильтров, попробую добавить дополнительный УПЧ на КТ368, в моём приёмнике стоит 1 фильтр. Пока нет фильтра буду разводить плату под УВЧ, как раз заказ скоро по работе буду платы заказывать, вместе с ними закажу. Разведу две платы - перестраиваемую под BF998 и не перестраиваемую на КТ368 по схеме DASM.
Да, объясните, пожалуйста, чем автотрансформаторное согласование с контуром лучше, чем внешнеёмкостное? Меньше неравномерность коэффициента передачи при большом перекрытии по частоте? А то ведь и при внешнеёмкостном и при автотрансформаторном включении антенны в контур напряжение, наведённое антенной уменьшается одинаково - в одном случае часть его падает на ёмкости связи, во втором его уменьшает трансформатор...



P.S. Да, экономически это невыгодно, мне чисто из спортивного интереса хочется выжать максимум из этой микросхемы, да и "на пальцах" хочется научиться настраивать устройства, работающие в УКВ диапазоне.

[DASM]

Здравствуйте.
Завтра куплю парочку полосовых фильтров, попробую добавить дополнительный УПЧ на КТ368, в моём приёмнике стоит 1 фильтр. Пока нет фильтра буду разводить плату под УВЧ, как раз заказ скоро по работе буду платы заказывать, вместе с ними закажу. Разведу две платы - перестраиваемую под BF998 и не перестраиваемую на КТ368 по схеме DASM.
Да, объясните, пожалуйста, чем автотрансформаторное согласование с контуром лучше, чем внешнеёмкостное? Меньше неравномерность коэффициента передачи при большом перекрытии по частоте? А то ведь и при внешнеёмкостном и при автотрансформаторном включении антенны в контур напряжение, наведённое антенной уменьшается одинаково - в одном случае часть его падает на ёмкости связи, во втором его уменьшает трансформатор...



P.S. Да, экономически это невыгодно, мне чисто из спортивного интереса хочется выжать максимум из этой микросхемы, да и "на пальцах" хочется научиться настраивать устройства, работающие в УКВ диапазоне.

Да ничем, на этих частотах поймёте грань теории и практики. У меня правда задача была шнур наушников как антенну, так там тоже 200500 вариантов, но дроссель победил
Полосовые не нужны

[Redcrusader]

...
Да, объясните, пожалуйста, чем автотрансформаторное согласование с контуром лучше, чем внешнеёмкостное? Меньше неравномерность коэффициента передачи при большом перекрытии по частоте? А то ведь и при внешнеёмкостном и при автотрансформаторном включении антенны в контур напряжение, наведённое антенной уменьшается одинаково - в одном случае часть его падает на ёмкости связи, во втором его уменьшает трансформатор...
....

Автотрансформаторное лучше, т.к.
Малое сопротивление антенны включается в контур частично, поэтому сопротивление антенны не сильно шунтирует контур. Т.е. не гробит добротность контура (получается более узкая полоса и большее усиление по напряжению на контуре). Кроме того, получается некоторое согласование сопротивлений (зависит от коэффициента включения антенны в контур).
Для BF998 включение лучше, т.к. это полевик с большим входным сопротивлением (у КТ368 входное меньше).
При автотрансформатороном включении вы получаете усиление по напряжению на контуре!
Фишка - усиление на пассивных элементах.

...
При емкостном включении, вы не шунтируете контур низким выходным сопротивлением антенны, т.е. сохраняете добротность контура (полосу).
Но никакого усиления не получаете, т.к. у вас получается "делитель" Ссв - Rконт. Т.е. контур вы не "гробите", но в напряжении теряете (для примера см. делитель напряжения на резисторах).
----
Очень м.б., что вам не надо дополнительных фильтров УПЧ. Учтите, что на узкополосном фильтре УПЧ достаточно большие потери (см. Справочник). Если поставите еще один фильтр, то один каскад на КТ368 добавит не так много усиления как вам хочется.

И еще.
Вам надо "уточнить" где вы хотите принимать эти FM сигналы, т.к.
Если в городе с большим количеством мощных станций, то это одна схема (СХА под это и "заточена" - малое усиление). В условиях такого города ваши добавки к схеме могут сделать только хуже (увеличение комбинационных искажений, появление паразитных сигналов). В этом случае, надо хорошо фильтровать сигнал на УВЧ и делать УВЧ с хорошим динамическим диапазоном (ток потребления УВЧ вплоть до 100 мА).
Если прием вдали от города, то все ваши добавки будут работать. Но здесь уже будет сильно влиять положение антенны в пространстве (комната или крыша дома). Может получиться так, что ваши "добавки" не сработают из-за плохого положения антенны.
Или, за городом сигнал станций будет настолько слаб (из-за низкого положения передающей антенны и малой мощности передатчика), что нормальный прием в любом случае будет невозможен.

P.S. Не забывайте искать (читать) в литературе подтверждение(опровержение) наших "советов". Это полезно для полного понимания и запоминания информации. И, м.б. найдете еще что-то интересное для себя.


Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 15 2017, 01:38

[kt368]

Насчёт видов связи с антенной ещё почитаю, тут пока не всё прозрачно.
Сегодня буду на удалении от радиостанций (около 60 км), попробую как будет ловить приёмник с дополнительным УПЧ, пока с одним фильтром (так как ближайшие станции далеко, то сильная избирательность и не особо нужна, как мне кажется). Вот такую схема будет вместо одиночного фильтра:

Правильно построена связь с выводом 13 (FM IF IN), не нужно ли дополнительно по постоянному току куда-то подтянуть этот вывод? В даташите описан этот вывод вот так:

Вроде-бы просто подать через разделительный конденсатор сигнал с коллектора транзистора и всё?
В общем приёмником буду пользоваться на среднем удалении (30 км) от радиовышки, время от времени - 60...100 км.

[Redcrusader]

.... (так как ближайшие станции далеко, то сильная избирательность и не особо нужна, как мне кажется). Вот такую схема будет вместо одиночного фильтра:
Правильно построена связь с выводом 13 (FM IF IN), не нужно ли дополнительно по постоянному току куда-то подтянуть этот вывод?
...
В общем приёмником буду пользоваться на среднем удалении (30 км) от радиовышки, время от времени - 60...100 км.

Да, на таком расстоянии сильная избирательность не требуется, если только нет несколько станций с близкими частотами (шаг сетки частот) и одинаковым уровнем мощности. Как правило, один фильтр справляется.

Нормальная связь с 13-м выводом. Там, внутри есть резистор на базу транзистора (подтяжка к питанию).

Для такой дистанции дополнительные УВЧ и УПЧ не лишние, но уже надо уделять внимание антенне! И прямой видимости, т.е., если в месте приема передающую антенну будет затенять какой-нибудь холм (или...), то прием может быть уже очень плохой.

[kt368]

Добавил УПЧ по приведённой схеме, результаты следующие:
На удалении 40 км от телевышки теперь можно слушать 2-3 станции, но при этом всё-же нужно находиться по-возможности на открытой местности, например на площади. Также было слышно одну станцию удалённую на 60-80 км.
На удалении 25 км от центральной телевышки приём стал заметно увереннее, хорошо слышно даже слабые станции.
На удалении 5 км от центральной телевышки приём стал сильно хуже, невозможно настроиться на половину станций - не хватает избирательности? Или перегружается ВЧ тракт?
По мере сил буду находить время на добавление ещё одного пьезокерамического фильтра, изготовление резонансного УВЧ и/или полную переделку приёмника на своей печатной плате, чтоб не пришлось отдельно крутить две ручки настройки - переменный конденсатор и резистор смещения на варикапы.

[DASM]

Добавил УПЧ по приведённой схеме, результаты следующие:
На удалении 40 км от телевышки теперь можно слушать 2-3 станции, но при этом всё-же нужно находиться по-возможности на открытой местности, например на площади. Также было слышно одну станцию удалённую на 60-80 км.
На удалении 25 км от центральной телевышки приём стал заметно увереннее, хорошо слышно даже слабые станции.
На удалении 5 км от центральной телевышки приём стал сильно хуже, невозможно настроиться на половину станций - не хватает избирательности? Или перегружается ВЧ тракт?
По мере сил буду находить время на добавление ещё одного пьезокерамического фильтра, изготовление резонансного УВЧ и/или полную переделку приёмника на своей печатной плате, чтоб не пришлось отдельно крутить две ручки настройки - переменный конденсатор и резистор смещения на варикапы.

Я dx/local , переключатель добавлял. Вроде тупо резистор

Я dx/local , переключатель добавлял. Вроде тупо резистор

А Вам для науки? Сейчас какая нибудь si4735 таки делает всё это лучше

[kt368]

А Вам для науки? Сейчас какая нибудь si4735 таки делает всё это лучше

Да, скажем так, для души. Десять лет назад до универа и практического опыта пытался что-то сделать "методом тыка", теперь хочу с умом подойти к изготовлению/настройке этого приёмника.

[DASM]

Да, скажем так, для души. Десять лет назад до универа и практического опыта пытался что-то сделать "методом тыка", теперь хочу с умом подойти к изготовлению/настройке этого приёмника.

Для ума посоветовал бы МС3362 на 2 ПЧ чипик. Простой, паяется на макетке, зато простора для пристраивания синтезатора и тп мульен. Я на нем приемник на 27 МГц когда то делал, но ошипся малость контурами преселектора, настроил на зеркало из, и барыжил прослушками тогда популярных телефонных удлинителей на 49 МГц. Неплохо шли. Потом на нем же дистанционный взрыватель для рыбалки делал, но когда оказалось что в рыбалке рыба не участвует - ушел с этих радиодел, взлом чужого софта приятнее и тиражнее.
Сейчас к пенсии уже читаю руководства по выращиванию псилобиционновых грибов на даче, и иногда плачу, что связался с этой электроникой вообще
А вообще направление верное. Мы должны иметь людей со знаниями ламповой схемотехники, православных диодных кольцевых смесителей, серебрянных катух в 2 мм провода, не забывайте, третья мировая на носу и мы дружно поржем над всеми этими SDRщиками, интерннтщиками и прочими GPS сниками, которые уже с детства верят, что спутники висят вечно, США из не отключит, китайской дурой 5 ватной на 1.2 ГГц их не заглушить, а оптичиские каналы не плавятся в эпицентре. Я лично пока что морзянку учу, купил ящик ГУ50, домик в деревне, погреб с тушенкой и все такое. Думаете парнойя? Ха. США и Роосия, и, особенно ЮК, возрождают навигацию забытую на сверхдлинных волнах 100 кГц. Там мегаватты конечно, но и хрен заглушишь.

[Redcrusader]

... теперь хочу с умом подойти к изготовлению/настройке этого приёмника.

Хорошее желание!
Но, надо более "научно" подходить к определению качества приема.
Ваши, "вижу" 2...3 станции на 20...40..60...N км, очень субъективно.
Здесь надо использовать какие-нибудь приборы. Хотя бы осциллограф или его эквивалент, чтобы фиксировать отношение сигнал/шум (сигнал/помеха от соседних станций) на выходе приемника для каждой станции. Станции тоже надо четко "пометить".
...
Сигнал/шум лучше фиксировать на максимальном удалении от станций.
Сигнал/помеха на минимальном удалении от станций.
...
Для 5 км, как минимум нужен резонансный УВЧ и желательно с АРУ (двухзатворный полевик BF998), т.к. УВЧ уже перегружается и на вход СХА поступает много комбинационных частот от нескольких станций. Как вариант, надо сделать УВЧ с большой перегрузочной способностью (больше ток, больше напряжение питания).
Ещё один пьезокерамический фильтр тоже поможет, но тогда надо добавлять еще один каскад УПЧ на КТ368. Но, м.б. появиться возбуждение на ПЧ, т.е., возможно, надо будет вводить регулировку усиления по ПЧ.
Вообще, получается очень сложный приемник, если вы хотите иметь нормальный прием и на 80 км, и на 5 км.
А настроить тракт УВЧ без АЧХометра, вообще, не реальное дело!
...
Просчитайте тракт своего Приемника:
1. Шум в полосе приема? Тепловой шум. Можно без учета всяких помех и других шумов, т.к помехи вероятностные, а другие шумы будут не сильно влиять на увеличение общего шума (посмотрите уровень разных индустриальных и т.д. шумов на этой частоте по литературе).
2. Минимальный уровень сигнала на входе Приемника? Требуемое отношение сигнал/шум для стреоприема FM 10...15 дБ!
3. Коэффициенты усиления всех частей тракта? Ку отдельных частей тракта должно быть таким, чтобы не уменьшать отношение сигнал/шум!
4. Уровень сигнала от станции при удалении на N км? Зависит от выходной мощности станции, высоты установки передающей антенны и приемной антенны. Т.е., некоторые станции вообще невозможно принять даже на расстоянии 20...30 км (малая выходная мощность, малая высота подъема антенны).
5. Уровень интермодуляционных (OIP3) на выходе УВЧ? Важно при малых расстояний от передающих станций.
6. И т.д.

А на каких "кошечках" тренироваться, не имеет значения!

... Я лично пока что морзянку учу, купил ящик ГУ50, домик в деревне, погреб с тушенкой и все такое. ...

А "большую дубинку" сделали?
Т.к., если "что", то ваш погреб с тушенкой "вскроют" на раз!


Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 19 2017, 01:35

[kt368]

Для ума посоветовал бы МС3362 на 2 ПЧ чипик. Простой, паяется на макетке, зато простора для пристраивания синтезатора и тп мульен.

Видел немало статей про приёмники на ней, но пока хочу с имеющимися разобраться - CXA1238, потом TEA5710, CXA1691BM.

...над всеми этими SDRщиками...

Как раз жду с алиэкспресса SDR для использования его в качестве худо-бедного спектроанализатора для наблюдения и минимизации гармоник 27 (соседняя тема) и 94 МГц передатчиков, есть несколько.

Ваши, "вижу" 2...3 станции на 20...40..60...N км, очень субъективно.
Здесь надо использовать какие-нибудь приборы. Хотя бы осциллограф или его эквивалент, чтобы фиксировать отношение сигнал/шум (сигнал/помеха от соседних станций) на выходе приемника для каждой станции.

На удалении 40 км от станции бываю редко, это в деревню ехать. А так - на 25 км от телевышки живу, тут могу с работы уже и осциллограф Rigol DS1052E притащить посмотреть сигналы. Вы предлагаете смотреть НЧ сигнал на выходе, уже после детектора и усилителя? В моей CXA1238 больше и подлезть осциллом-то некуда больше, на выход смесителя (вывод 16) же не полезешь - там сигналы очень слабые.

Для 5 км, как минимум нужен резонансный УВЧ и желательно с АРУ (двухзатворный полевик BF998), т.к. УВЧ уже перегружается и на вход СХА поступает много комбинационных частот от нескольких станций. Как вариант, надо сделать УВЧ с большой перегрузочной способностью (больше ток, больше напряжение питания).

Буду делать резонансный УВЧ на BF998, для его питания хочу применить повышающий преобразователь 3 в 9В, чтоб транзистор работал в рекомендуемом производителем режиме, с Uси>8 В. Только боюсь как бы преобразователь помех не наделал. Буду отделять его RC цепочкам по питанию и в жестяной экран помещу.

Ещё один пьезокерамический фильтр тоже поможет, но тогда надо добавлять еще один каскад УПЧ на КТ368. Но, м.б. появиться возбуждение на ПЧ, т.е., возможно, надо будет вводить регулировку усиления по ПЧ.
Вообще, получается очень сложный приемник, если вы хотите иметь нормальный прием и на 80 км, и на 5 км.

Заэкранировать друг от друга каскады УПЧ хорошая идея?

А настроить тракт УВЧ без АЧХометра, вообще, не реальное дело!

Для снятия АЧХ хочу попробовать как-то применить SDR, например на вход подавать сигнал от однотранзисторного генератора (ёмкостная трёхточка), а на выход подключать SDR и смотреть амплитуду основной гармоники. Далее перестраивая генератор по нескольких точках буду снимать АЧХ. ЗВучит реально?

Просчитайте тракт своего Приемника:
1. Шум в полосе приема? Тепловой шум. Можно без учета всяких помех и других шумов, т.к помехи вероятностные, а другие шумы будут не сильно влиять на увеличение общего шума (посмотрите уровень разных индустриальных и т.д. шумов на этой частоте по литературе).

Тепловой шум при полосе 5 МГц (контур сразу после антенны) и сопротивлении антенны 32 Ом порядка 0.1 мкВ.
По индустриальным шумам ищу информацию в книгах, интернете, пока нашёл график такого типа:

На частотах порядка 100 МГц для жилого района вижу цифру относительного уровня внешних шумов 15 дБ. Как это понять?

2. Минимальный уровень сигнала на входе Приемника? Требуемое отношение сигнал/шум для стреоприема FM 10...15 дБ!

Пока о стерео не думаю, тут хоть бы с моно был хороший приём.

3. Коэффициенты усиления всех частей тракта? Ку отдельных частей тракта должно быть таким, чтобы не уменьшать отношение сигнал/шум!

Сильно на шум влияет входной УВЧ, а дальше - сигнал идёт на CXA, и всё, что я могу сделать для уменьшения шума - поставить малошумящий УВЧ с достаточным усилением, чтоб шумы ИМС заметно не повлияли на итоговый С/Ш.

4. Уровень сигнала от станции при удалении на N км? Зависит от выходной мощности станции, высоты установки передающей антенны и приемной антенны. Т.е., некоторые станции вообще невозможно принять даже на расстоянии 20...30 км (малая выходная мощность, малая высота подъема антенны).

Рассматриваемая телевышка имеет высоту 150м, допустим, антенна расположена на высоте 100м. Расстояние прямой видимости (по Долуханову) 3.57*sqrt(100)=35.7 км. Также сигнал проходит через лес, ширина которого несколько км. Да, я пытаюсь ловить на границе прямой видимости.
Мощность передатчика - 1 кВт. На расстоянии 40 км он создаёт напряжённость поля sqrt(30*1кВт*Ky_передающей_антенны)/40км = 8.6 мВ/м при Ky_передающей_антенны=4. Как определить теперь наводимое штыревой антенной напряжение?

5. Уровень интермодуляционных (OIP3) на выходе УВЧ? Важно при малых расстояний от передающих станций.

Тут пока ничего не знаю

А на каких "кошечках" тренироваться, не имеет значения!

Вот поэтому пока не буду делать на других микросхемах, нужно с этой разобраться.

[Redcrusader]

...
Как раз жду с алиэкспресса SDR для использования его в качестве худо-бедного спектроанализатора для наблюдения и минимизации гармоник
...
Вы предлагаете смотреть НЧ сигнал на выходе, уже после детектора и усилителя?
...
Буду делать резонансный УВЧ на BF998, для его питания хочу применить повышающий преобразователь 3 в 9В, чтоб транзистор работал в рекомендуемом производителем режиме, с Uси>8 В. Только боюсь как бы преобразователь помех не наделал. Буду отделять его RC цепочкам по питанию и в жестяной экран помещу.
...
Заэкранировать друг от друга каскады УПЧ хорошая идея?
...
Для снятия АЧХ хочу попробовать как-то применить SDR, например на вход подавать сигнал от однотранзисторного генератора (ёмкостная трёхточка), а на выход подключать SDR и смотреть амплитуду основной гармоники. Далее перестраивая генератор по нескольких точках буду снимать АЧХ. ЗВучит реально?
....
Тепловой шум при полосе 5 МГц (контур сразу после антенны) и сопротивлении антенны 32 Ом порядка 0.1 мкВ.
На частотах порядка 100 МГц для жилого района вижу цифру относительного уровня внешних шумов 15 дБ. Как это понять?
....
Сильно на шум влияет входной УВЧ, а дальше - сигнал идёт на CXA, и всё, что я могу сделать для уменьшения шума - поставить малошумящий УВЧ с достаточным усилением, чтоб шумы ИМС заметно не повлияли на итоговый С/Ш.
...
Рассматриваемая телевышка имеет высоту 150м, допустим, антенна расположена на высоте 100м. ....Как определить теперь наводимое штыревой антенной напряжение?

SDR-приемник конечно хорошо, но у него относительно низкая чувствительность (нормальных анализаторов спектра). Но можно и с ним поработать, с учетом, что ЭТО индикатор с несколько низкой чувствительностью.
...
Да, как вариант, смотреть уже на выходе НЧ шум и максимум сигнала. И фиксировать их отношение. Но, учтите, что в СХА происходит ограничение сигнала и включается система шумоподавления.
...
Поднять напряжение питания для BF998 это хорошо, м.б. достаточно поднять ему ток потребления (от тока зависит усиление и величина OIP3), т.к. сомневаюсь, что на выходе этого транзистора сигналы будут сравнимы с 3В (будут даже менее 1В, для 2...5 км я не уверен). Тут главное, чтобы рабочий режим транзистора соответствовал нужным характеристикам по Паспорту. От этого будет зависеть усиление, шум, OIP3 и т.д. транзистора. Не думаю, что надо экранировать преобразователь (выходная мощность маленькая). Достаточно его разместить дальше от входа УВЧ, а для НЧ (до 20 кГц) рабочая частота преобразователя около 100 кГц, т.е. его частота и гармоники будут выше, но навряд ли "достанут" до 100 Мгц.
...
Экранировать каскады УПЧ, если будет возбуждение. М.б. будет достаточно расположить их в линию (вход подальше от выхода).
...
Снимать АЧХ по точкам нудное дело (можно и ошибиться). Лучше транзистор превратить в ГКЧ, т.е. добавить варикап и подавать на него переменное напряжение. А на SDR будете видеть "лес" палок, которые обозначат вам АЧХ. Только надо будет подобрать скорость качания частоты, чтобы все было видно достаточно хорошо.
...
Тепловой шум считается в полосе приема. У вас канал FM ЧМ, около 250 кГц. Но, точнее это определяется полосой фильтра ПЧ.
По графику, 15 дБ, это относительно уровня указанного на Графике. См. на графике -174дБм/Гц или 0,446мВ/корень(Гц).
...
Чтобы не увеличить шум, надо следить за тем, чтобы перед "ослаблением" у вас было усиление больше этого ослабления.
Смеситель имеет потери, поэтому перед ним ставиться УВЧ. Есть фильтр ПЧ с достаточно большими потерями, поэтому перед ним рекомендуется ставить усилитель. Вообще, надо следить, чтобы сигнал не опустился ниже +10...20 дБ относительно уровня теплового+дополнительного шума.
Помните! Когда вы усиливаете сигнал, то и на столько же усиливаете шум. Если ослабляете сигнал, то на столько же ослабляете шум. Но!!!! Шум не может ослабиться ниже уровня теплового шума!!
...
Смотрите "действующая высота" приемной антенны. И сможете вычислить напряжение наводимое на приемной антенне в зависимости от напряженности поля наводимое передатчиком в точке приема.
Конечно, уровень напряжения наводимый передатчиком надо "корректировать". Т.к. лес ослабляет уровень на 20...30 дБ, но не влияет на прямую видимость. Читайте книгу по дальнему ФМ приему. Не помню как она называется, но вроде в Инете найти можно.

Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 20 2017, 01:47

[vfo]

В двух последних постах в результате расчётов милливольты. Не может этого быть.

[Redcrusader]

...
Мощность передатчика - 1 кВт. На расстоянии 40 км он создаёт напряжённость поля sqrt(30*1кВт*Ky_передающей_антенны)/40км = 8.6 мВ/м при Ky_передающей_антенны=4.
...

Да, конечный результат ...мВ/м несколько больше ожидаемого.
М.б. взята какая-то "простая" формула, которая не учитывает условия приема.
Хотя, м.б. оно так и есть (без условий приема).
В реальности, цифра конечно же меньше.
См. http://masters.donntu.org/2004/kita/velich...enie%20ukv.html

Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 21 2017, 03:21

[DASM]

SDR-приемник конечно хорошо, но у него относительно низкая чувствительность (нормальных анализаторов спектра). Но можно и с ним поработать, с учетом, что ЭТО индикатор с несколько низкой чувствительностью.
...
Да, как вариант, смотреть уже на выходе НЧ шум и максимум сигнала. И фиксировать их отношение. Но, учтите, что в СХА происходит ограничение сигнала и включается система шумоподавления.
...
Поднять напряжение питания для BF998 это хорошо, м.б. достаточно поднять ему ток потребления (от тока зависит усиление и величина OIP3), т.к. сомневаюсь, что на выходе этого транзистора сигналы будут сравнимы с 3В (будут даже менее 1В, для 2...5 км я не уверен). Тут главное, чтобы рабочий режим транзистора соответствовал нужным характеристикам по Паспорту. От этого будет зависеть усиление, шум, OIP3 и т.д. транзистора. Не думаю, что надо экранировать преобразователь (выходная мощность маленькая). Достаточно его разместить дальше от входа УВЧ, а для НЧ (до 20 кГц) рабочая частота преобразователя около 100 кГц, т.е. его частота и гармоники будут выше, но навряд ли "достанут" до 100 Мгц.
...
Экранировать каскады УПЧ, если будет возбуждение. М.б. будет достаточно расположить их в линию (вход подальше от выхода).
...
Снимать АЧХ по точкам нудное дело (можно и ошибиться). Лучше транзистор превратить в ГКЧ, т.е. добавить варикап и подавать на него переменное напряжение. А на SDR будете видеть "лес" палок, которые обозначат вам АЧХ. Только надо будет подобрать скорость качания частоты, чтобы все было видно достаточно хорошо.
...
Тепловой шум считается в полосе приема. У вас канал FM ЧМ, около 250 кГц. Но, точнее это определяется полосой фильтра ПЧ.
По графику, 15 дБ, это относительно уровня указанного на Графике. См. на графике -174дБм/Гц или 0,446мВ/корень(Гц).
...
Чтобы не увеличить шум, надо следить за тем, чтобы перед "ослаблением" у вас было усиление больше этого ослабления.
Смеситель имеет потери, поэтому перед ним ставиться УВЧ. Есть фильтр ПЧ с достаточно большими потерями, поэтому перед ним рекомендуется ставить усилитель. Вообще, надо следить, чтобы сигнал не опустился ниже +10...20 дБ относительно уровня теплового+дополнительного шума.
Помните! Когда вы усиливаете сигнал, то и на столько же усиливаете шум. Если ослабляете сигнал, то на столько же ослабляете шум. Но!!!! Шум не может ослабиться ниже уровня теплового шума!!
...
Смотрите "действующая высота" приемной антенны. И сможете вычислить напряжение наводимое на приемной антенне в зависимости от напряженности поля наводимое передатчиком в точке приема.
Конечно, уровень напряжения наводимый передатчиком надо "корректировать". Т.к. лес ослабляет уровень на 20...30 дБ, но не влияет на прямую видимость. Читайте книгу по дальнему ФМ приему. Не помню как она называется, но вроде в Инете найти можно.

С какой радости у SDR низкая чувствительность?
Смесители опять же неверно, в чипе обычный двойной балансный активный, у него есть усиление. А УВЧ нужен потомук, что у смесителя выше коэффициент шума просто
А SDR тот же самый супергетеродин с парой каналов кввдратурных обработки ПЧ. "Прямые" SDR я тут не рассматриваю
У сха есть rssi выход, на нем и можно смотреть силу сигнала и полосу через ГКЧ

[Redcrusader]

С какой радости у SDR низкая чувствительность?
Смесители опять же неверно, в чипе обычный двойной балансный активный, у него есть усиление. А УВЧ нужен потомук, что у смесителя выше коэффициент шума просто
А SDR тот же самый супергетеродин с парой каналов кввдратурных обработки ПЧ. "Прямые" SDR я тут не рассматриваю
У сха есть rssi выход, на нем и можно смотреть силу сигнала и полосу через ГКЧ

Как-то я не смотрел внимательно схемы SDR-приемников, но...
Могу предположить, что они не имеют входных УВЧ, т.к. у SDR широкая рабочая полоса 50...1700МГц.
А делать такой широкополосный УВЧ себе дороже! Можно набрать кучу комбинационных и помех из-за усиления в такой широкой полосе.
Все полоса у SDR формируется уже на выходе смесителя цифровым способом.
....
Активных смесителей не бывает! Любой смеситель это с начало p-n переход, а потом уже каскад усиления. Т.е. смеситель это только p-n переход, который сразу дает 4...7 дБ ослабления, что эквивалентно 4...7 дБ шума.
...
Обычно выход rssi это "тупой" индикатор, по которому ничего не замерить, а можно только ориентироваться.
И, кроме того, полезно знать не только силу сигнала, но и уровень шума.

[vfo]

Активных смесителей не бывает!

Радикально.

[DASM]

Как-то я не смотрел внимательно схемы SDR-приемников, но...
Могу предположить, что они не имеют входных УВЧ, т.к. у SDR широкая рабочая полоса 50...1700МГц.
А делать такой широкополосный УВЧ себе дороже! Можно набрать кучу комбинационных и помех из-за усиления в такой широкой полосе.
Все полоса у SDR формируется уже на выходе смесителя цифровым способом.
....
Активных смесителей не бывает! Любой смеситель это с начало p-n переход, а потом уже каскад усиления. Т.е. смеситель это только p-n переход, который сразу дает 4...7 дБ ослабления, что эквивалентно 4...7 дБ шума.
...
Обычно выход rssi это "тупой" индикатор, по которому ничего не замерить, а можно только ориентироваться.
И, кроме того, полезно знать не только силу сигнала, но и уровень шума.

По SDR у вас очереди очень странная информация. Да сейчас любой FM приемник или АМ чиповый - это SDR.
Причем тут полоса входа я не понимаю вообще.
Вот например Si4735. Дипазон - на КВ. Прошивка подгружаема. Обработка внутрях - DSP. Как обычно , два АЦП, два миксера, I/Q каналы. Короче чем это не SDR? УВЧ кстати у них есть, если это УКВ. Для КВ он обычно просто не нужен, но иногда бывает

По смесителям даже комментировать не хочется. Но советую написать об этом в Linear http://m.linear.com/product/LTC5577
Да и AD с Техасом, безусловно, чрезвычайно заинтересуются этой шокирующей правдой
Выход rssi обычно довольно неплохо связан с логарифмом сигнала, так что то же познания странные
А, вот по смесителям пример. Сабж темы, двузатворник. Как думаете, что будет, если на один его затвор подать сигнал, а на второй - напряжение гетеродина? Он взорвется, станет смесителем, у него появится pn переход (нужное подчеркнуть) С позиции того, что нелинейный элемент это смеситель, ничто не мешает ему заоодно и быть усилителем

[Redcrusader]

По SDR у вас очереди очень странная информация. Да сейчас любой FM приемник или АМ чиповый - это SDR.
....
По смесителям даже комментировать не хочется.
...

Если SDR-приемник выполнен на КВ или FM, то использовать его как анализатор спектра не очень удобно, т.к. не будет видно, что за полосой приема в диапазоне хотя бы +/-50% от центральной частоты.
Да, у меня нет полной (последней) информации по SDR, но я представляю себе структурные схемы таких приемников (все по минимуму) и какие характеристики из этого минимума можно получить.
...
Чтобы знать причем здесь "полоса", надо попробовать усилить 5...6 каналов ТВ-сигнала одним широкополосным усилителем.
....
Тогда объясните мне, почему у любого смесителя коэффициент шума не менее 4...7 дБ.
Смеситель это устройство перемножения сигналов на нелинейности.
Все остальные "добавки" к понятию смеситель не относятся. Далее, Фирмы на кристалл добавляют дополнительные каскады, т.к. кристалл с одним (двумя, четырьмя) диодами это прошлый век. И все это они потом называют Смесителем.

Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 21 2017, 01:27

[vfo]

Тогда объясните мне, почему у любого смесителя коэффициент шума не менее 4...7 дБ.
Смеситель это устройство перемножения сигналов на нелинейности.

Элементарно. В любом учебнике по РПУ есть объяснение этому с выводом необходимых формул. Вкратце вот, что. Для пассивных смесителей (да не только смесителей, а вообще любых пассивных цепей) Кш = 1/Кпередачи. Очевидно, что Кпередачи < 1. Для "несуществующих" активных смесителей доказано, что характеристики в режиме преобразования как минимум в 4 раза хуже, чем у того же электронного прибора в режиме усиления, независимо от принципа действия и конструкции этого прибора.
Вот когда говорят о нелинейном элементе, то надо договориться о терминологии. В аспекте преобразования сигналов значение слова "нелинейный" тождественно слову "управляемый", а не "искажающий". Поэтому переменный резистор тоже "смеситель", хотя никакой нелинейностью p-n перехода не обладает. Под воздействием перемещения движка (в схеме потенциометра) на центральном отводе будет промодулированный этой механической силой входной сигнал.

[Redcrusader]

Элементарно. В любом учебнике по РПУ есть объяснение этому с выводом необходимых формул. Вкратце вот, что. Для пассивных смесителей (да не только смесителей, а вообще любых пассивных цепей) Кш = 1/Кпередачи. Очевидно, что Кпередачи < 1. Для "несуществующих" активных смесителей доказано, что характеристики в режиме преобразования как минимум в 4 раза хуже, чем у того же электронного прибора в режиме усиления, независимо от принципа действия и конструкции этого прибора.
Вот когда говорят о нелинейном элементе, то надо договориться о терминологии. В аспекте преобразования сигналов значение слова "нелинейный" тождественно слову "управляемый", а не "искажающий". Поэтому переменный резистор тоже "смеситель", хотя никакой нелинейностью p-n перехода не обладает. Под воздействием перемещения движка (в схеме потенциометра) на центральном отводе будет промодулированный этой механической силой входной сигнал.

Только учтите, что у вашего "электронного прибора" на одном переходе происходит смешение сигналов, а на другом усиление (конечно, с помощью первого перехода).
О терминология уже давно договорились! Для смешения сигналов требуется нелинейный элемент.
Вы очень красиво описали модулятор на переменном резисторе, но это не смеситель, а его жалкое подобие. У смесителя еще есть много n-гармоник, т.е. это делается на нелинейном элементе. У вашего модулятора есть только + и - частота модуляции.

Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 21 2017, 08:31

[kt368]

Да, конечный результат ...мВ/м несколько больше ожидаемого.
М.б. взята какая-то "простая" формула, которая не учитывает условия приема.
Хотя, м.б. оно так и есть (без условий приема).
В реальности, цифра конечно же меньше.
См. http://masters.donntu.org/2004/kita/velich...enie%20ukv.html

Да, это формула 1.10 из Долуханова, она действительно не учитывает ослабление сигнала окружающей средой (воздух, деревья) - антенна передатчика КПД=1, идеальная среда без ослабления (множитель ослабления F равен единице), антенна приёмника КПД=1.

Но мне, наверное, нужно сначала воспользоваться выкладками главы 2, т.к. распространение сигнала происходит над поверхностью земли. Тогда, по формуле 2.13 множитель ослабления равен:

F=2*abs(sin((2*pi*100м*1м)/(3м*40000м)))=0.01.
А далее из формулы 1.19 получить мощность, принимаемую антенной:

P2=((3м*0.01)/(4*pi*40000м))^2*1000Вт*4*1=14 пВт.
К этому ещё добавить ослабление, обусловленное прохождением сигнала через лес (20 дБ), итого мощность на выходе приёмной антенны равна единицам пВт.

Тепловой шум считается в полосе приема. У вас канал FM ЧМ, около 250 кГц. Но, точнее это определяется полосой фильтра ПЧ.
По графику, 15 дБ, это относительно уровня указанного на Графике. См. на графике -174дБм/Гц или 0,446мВ/корень(Гц).

Получается, что СПМ индустриального шума на частоте 100 МГц в жилых районах составляет примерно -160 дБм/Гц, т.е. 15 нВ/sqrt(Гц).
Хм, а ширина полосы резонансных цепей, стоящих до смесителя не влияет на шумовую температуру?
Если так, то величина индустриального шума при полосе 250 кГц будет равна 7.5 мкВ... Что-то не так в моих выкладках?

Если SDR-приемник выполнен на КВ или FM, то использовать его как анализатор спектра не очень удобно, т.к. не будет видно, что за полосой приема в диапазоне хотя бы +/-50% от центральной частоты.

Связка из SDR на RTL2832U плюс софт RTLSDR Scanner - и получится простейший панорамный анализатор спектра, сканирующий заданный диапазон отрезками по 3 МГц.

[Redcrusader]

...
А далее из формулы 1.19 получить мощность, принимаемую антенной:
P2=((3м*0.01)/(4*pi*40000м))^2*1000Вт*4*1=14 пВт.
...
Получается, что СПМ индустриального шума на частоте 100 МГц в жилых районах составляет примерно -160 дБм/Гц, т.е. 15 нВ/sqrt(Гц).
Хм, а ширина полосы резонансных цепей, стоящих до смесителя не влияет на шумовую температуру?
Если так, то величина индустриального шума при полосе 250 кГц будет равна 7.5 мкВ... Что-то не так в моих выкладках?
...
Связка из SDR на RTL2832U плюс софт RTLSDR Scanner - и получится простейший панорамный анализатор спектра, сканирующий заданный диапазон отрезками по 3 МГц.

Примерно, нормальные цифры 14*10^-12 Вт.
По формуле U = srt(P*Rн), получится около 20*10^-6 В, т.е. 20 мкВ на нагрузке (антенне). Исходная формула - U=(P^2)/R.
...
Да, 7.5 мкВ это ожидаемый уровень шума на 100 МГц. Скорее всего, он будет несколько меньше в некоторых местах (дальше от троллейбусов, насосов и т.д.), но надо быть "готовым" к этому уровню шумов.
Резонансные цепи до смесителя мало влияют на шум, т.к. полосу приема вы формируете на ПЧ перед детектором. У вас полоса приема 250 кГц, по ней и считается тепловой шум. Входные цепи делаются резонансными, чтобы убрать сильные сигналы вне полосы приема. Эти сигналы (много разных станций и даже сигналы ТВ и рации) могут дать сильные комбинационные частоты (на УВЧ и смесителе), которые могут попасть в вашу полосу приема. Эти комбинационные создадут помехи, но и в редких случаях шум, если они как-то "неправильно" повлияют на рабочий режим активных элементов схемы.
...
По этой связке SDR ничего не знаю. Но отрезки по 3 МГц это как-то мало (не удобно работать). У вас же рабочий диапазон около 88...108 МГц, т.е. более 20 МГц. Правильную работу входного резонансного усилителя надо проверять во всей этой полосе.

Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 21 2017, 08:14

[DASM]

Вобщем из гумна и палок а школе делал так. Жучок на ФМ диапазон, с варикапом. Пила на 555 на него. Сам жук метров на 10 уносил. Пила по проводу на вход синхры осцилла. На вертикальное отклонение - rssi c CXA. Этакий простой ачх метр. При должной сноровке даже децибеллы определенные насчитать можно, а уж форму АЧХ увч не проблема точно. SDR тогда не было (да и интернета тоже д, а спктроанализатор стоил как три Волги (может и дороже)

[Redcrusader]

Вобщем из гумна и палок а школе делал так.
...

Да, СХЕМА рабочая.
Только на 10 метров можно не относить, а сигнал подавать по коаксиальному кабелю. И, если сигнал большой, то можно еще аттенюатор на резисторах добавить.

[DASM]

Да, СХЕМА рабочая.
Только на 10 метров можно не относить, а сигнал подавать по коаксиальному кабелю. И, если сигнал большой, то можно еще аттенюатор на резисторах добавить.

На 100 МГц на резисторах аттенюатор это не для начинающих
Тогда уж покупаем это https://m.ebay.com/itm/NEW-1-8000MHz-RF-pow...8%257Ciid%253A2
И без сха по той же схеме настраиваем УВЧ

[vfo]

учтите, что у вашего "электронного прибора" на одном переходе происходит смешение сигналов, а на другом усиление

Не могу учесть. Сдаюсь.

[Redcrusader]

На 100 МГц на резисторах аттенюатор это не для начинающих
....

Это когда были выводные резисторы, то не для начинающих.
Сейчас кругом чип-резисторы. На 100 МГц аттенюатор сделать проблем нет. Это на частоты выше 300 МГц уже надо "думать".
...
Хорошая и полезная штучка на Е-... продается всего за 1000 руб. Там один чип-детектор на 10$ тянет.

[DASM]

Это когда были выводные резисторы, то не для начинающих.
Сейчас кругом чип-резисторы. На 100 МГц аттенюатор сделать проблем нет. Это на частоты выше 300 МГц уже надо "думать".
...
Хорошая и полезная штучка на Е-... продается всего за 1000 руб. Там один чип-детектор на 10$ тянет.

Штука хорошая и правда. Я на выход детектора наушники подключил, ох*ирел, сколько всего вокруг на меня льют. Детектор то широкополосный, ну вышки сотовой сразу понял, но кое что не смог идендифицировать, как нибудь аудмограмму в оффтопе выложу, может поймём. А о делителе не надо, там все сложно, как пишут барышни во вконтакте. Я и 27 МГц запарился экранировать, по воздуху лезет куда больше, чем через делитель. А потом посмотрите цены на калиброванные аттенюаторы для векторников, вот если купить Tesla X, поставить генератор внутри и ставит кузов как экран - по цене так же будет, только хреново. Вообще я сдал тут работу начальнику бывшему, модем, 500 кбит, сделал на EFR32. Ну типа говорю, векторного у нас нет, ничего нет, давайте я плату на интуиции сделаю, подберу. Вышло 1.2 км по относительно прямой в Питере, я сам не ожидал, думал метров 400. Потом он, "ну а теперь надо все из твоих 0603 и проволочных катушек сделать поменьше, в другом корпусе чипа, на 0402 и без подстроечных проволочек. Это ведь просто, у нас есть разводчик плат, ты ему скажи общий дизайн и все ок". Честное слово, хотел вначале матом, показать общий дизайн среднего пальца и попросить найти сходство с мужским половым органом (это сложно), а потом успоколился, подписал заявление о увольнении. Пусть делают. Последние их произведение давало 200 метров в чистом поле на 200 кбит, а этот наивный гражданин думает, что номиналы на мой рабочей схемы пойдут для его новой разработки, бедному ДАсМу платить не надо. Ну хоть посмеюсь что у них выйдет