Kalibrierter Signalgenerator

Darauf habe ich schon lange gewartet, der SMDU steht jetzt in der Ecke und frißt keinen Strom mehr

Elecraft XG3 RF Signalgenerator

Kalibrierte Ausgangsleistung (-107 dBm, -73 dBm, -33dBm und 0dBm) zwischen 1.5 und 200 MHz.
Oberwellen nutzbar bis zu 1400 MHz.
12 Speicher für feste Frequenzen. Standard eine Frequenz pro Band für alle Amateurbänder zwischen 1,8MHz und 144 MHz vorprogrammiert. Die Speicher können über eine RS232 Schnittstelle (kabel liegt bei) mittels PC beliebig umprogrammiert werden. Wird eine Frequenz oberhalb 200MHz eingegeben, errechnet der Generator automatisch die für die Oberwelle benötigte Grundwelle.

Ideal zur Kalibrierung eines Empfängers, Bestimmung des MDS und zur Fehlersuche.

Spezifikationen:
Bereich: 1.5 MHz – 200 MHz – Oberwellen nutzbar bis 1400 MHz. 1 Hz Abstimmschritte
Frequenz Stabilität: ±50 ppm, Maximum.
Signal Characteristik: Hochstabiles Rechteck, Phasenrauschen -105 dBc/Hz
Wählbare Ausgangsleistung: 0 dBm (± 3 dB), -33 dBm, -73 dBm, - 107 dBm (± 1 dB typ).
Impedanz: 50 Ohm.
Spannungsversorgung: Interne 9-volt Batterie oder externe Gleichstromqwuelle 11-14 VDC
Stromaufnahme: bei externer Versorgung maximal 60 mA bei 0 dBm output. Weniger bei kleinerer Ausgangsleistung
bei interner Batterie: bis zu 50 mA bei 0dBm output, 25 mA typisch bei kleinerer Ausgangsleistung
Programmierbare Abschaltautomatik.

Zitat von Siggi

Und wie kann ich den Rauschand am besten damit messen?Im QRL machen das die Messplätze automatisch!

cu

Ja, Siggi, dafür kosten sie auch ein vielfaches.
Hier eine Anleitung, wie man den MDS von Hand bestimmen kann, wenn man einen Signalgenerator hat, der µV generiert. Die Anleitung habe ich mal für den XG2 und denK2 geschrieben, sie gilt gleichermaßen für den neuen XG3 oder jeden anderen Generator der 1µV an 50 Ohm abgibt und auch für jeden beliebigen RX. Ich benutze natürlich ein Excel Sheet, was die "Arbeit dann auf das Eintippen von 2 Messwerten begrenzt.

1. Wenn das Testobjekt ein Transceiver ist, dann drehe stelle die miniale Leistung ein und entferne Mikrophon und Taste. Ist eine ATU installiert, dann bringe sie in die Bypass Stellung. (Bei Elecraft K2/K1 Menue CAL S oder CAL P

2. Schließe den XG2 Generator an den Antennenanschluss des RX (oder Transceivers) an. Der XG2 kann direkt mittels Adapter BNC-BNC oder BNC-PL angeschlossen werden. Hinweis: Halte deine Hände und andere Objekte während der Messung vom XG2 fern, da die Signalstärke besonders bei Messungen mit dem 1µV Signal stark beeinflusst werden kann.

3. Schalte die AGC aus (K2: Hold PRE+AGC, K1 AGC Menuepunkt

4. Stelle den RF GAIN Regler auf Maximum

5. Schalte den Abschwächer (ATT) aus

6. Schalte den Vorverstärker (PRE) ein. (Hinweis: Eine Messung bei abgeschaltetem VV ist ebenfalls sinnvoll)

7. Wähle die Betriebsart CW (falls bei deinem Gerät vorhanden, CW-N)

8. Wähle falls möglich eine ZF Filterbandbreite von 500Hz, das ist der Standard für Empänger Messungen (Beim K2 FLx =0,7 einstellen, das entspricht etwa 500Hz, beim K1 FLx 500

9. Schalte eventuell vorhandene NF Filter aus oder benutze die weiteste Stellung (K2 Besitzer siehe KAF oder KDSP2 Handbuch)

10. Verbinde ein Digitalmultimeter mit AC Messbereich (falls vorhanden natürlich ein NF MV Meter) mit einem Ausgang für externe Lautsprecher. (beim K2 den rückseitigen Anschluss für Zweitlautsprecher benutzen, nicht den vorderen Kopfhörer Anschluss.) Nie einen Kopfhörere Parallel anschließen, da der dadurch entstehende Spannungsteiler die Ausgangsspannung reduzieren würde.

11. Stelle den RX oder Transceiver ungefähr auf die am XG2 eingestellte Frequenz

12. Schalte den XG2 ein und wähle den 1µV Bereich. Wechsel die Batterie, wenn die POWER LED nicht mehr leuchtet.

13. Suche das Signal mit dem Empfänger, stelle den Überlagerungston in die Mitte des Filters. Hinweis: Die BFO Einstellung kann die Messung negativ beeinflussen. Wenn die Signalspitze außerhalb der erwarteten Tonhöhe erscheint (üblich 500-800Hz) sollte der BFO Abgleich neu durchgeführt werden. (K2 CAL FIL, Methode mit Rauschgenerator / PC-NF Analyzer)

14. Stelle die Lautstärke so ein, dass das Signal einen guten Messwert auf dem DVM ergibt. (Auff jeden Fall unterhalb einer Einstellung bleiben, bei dem das Signal schon verzerrt klingt)

15. Kontrolliere die Frequenzeinstellung noch einmal durch Beobachtung des DVM, (Stelle auf den höchsten Wert ein) Notiere den Wert (Dies ist der Wert für

S+N ___________Vrms (Signal + Noise)

16. Schalte den XG2 aus und notiere den jetzt abgelesenen Messwert für

N _____________Vrms (Noise)

Signal-to-Noise und MDS Berechnung

Mit den gemessenen Werten kann das Signal zu Rauschen Verhältnis (S+N/N) bei 1µV und das MDS (minimum discernable signal = das minimale wahrnehmbare Signal) bestimmt werden.

A: Teile den Wert für S+N durch den Wert für N, Das Ergebnis ist das Verhältnis R
B: Ermittel den Logarithmus zur Basis 10 von R
C: Multipliziere den Wert mit 20, du erhältst den Wert für (S+N)/N in dB
D: Wenn der Wert von C größer 10dB ist, dann gilt in ausreichender Näherung:

-107 dBm – C = MDS (-107dBm ist der Wert für 1µV in dBm)
Beispiel: Das DVM zeigt 1,0Vrms (XG2 EIN) und 0,030 Vrms (XG2 aus)
A: R= 1,0 / 0,03 = 33
B: log(30) = 1,52
C: 20*1,52 = etwa 30
Damit ist die Forderung, dass der Wert > 10 sein soll erfüllt und wir können ihn direkt von -107dBm abziehen:
-107dBM – 30dB ) -137dBm

Ein K2 sollte eine S+N (XG2 EIN) von etwa 0,4 bis 0,8 Vrms produzieren, und, was viel wichtiger ist, ein MDS von -135 dBm oder besser. Mit einem zusätzlichen NF Filter können die Messwerte eventuell höher sein, der MDS sollte aber etwa gleich sein.
Anmerkung DL2FI: Hier irrt m.E. Elecraft. Ein analoges NF Filter ergibt bei höherem S+N einen niedrigeren N Wert. Daraus resultiert ein besseres MDS.

Der MDS Wert wird durch viele Parameter beeinflusst. Dazu zählt der Abgleich der Bandpassfilter und BFOs, ob ein Noiseblanker installiert ist oder nicht. Mit dem MDS kann man in jedem Fall schnell und zuverlässig prüfen, ob ein RX grundsätzlich in Ordnung ist. Größere Abweichungen vom Sollwert deuten beim Selbstbau immer auf einen schweren Aufbaufehler oder Fehlabgleich hin.