VLF Converter

    Hallo OMs,


    ich möchte mich mal an den Bau eine VLF-Converter machen.
    Der Converter soll den Bereich 10 - 500 KHz in das 10m Band umsetzen - der K3 soll als Empfänger dienen.
    Da wir hier in Europa in diesem Bereich mit erheblich starken Sendern zurechtkommen müssen sollte der Converter eine recht hohen IP3 aufweisen.


    Meine Überlegungen gehen in die Richtung dass der Bereich 10 - 500KHz mit verschiedenen Eingangsbandfiltern vor dem Mischer aufgeteilt wird.


    Welchen Mischer könnte mann dann einsetzen?
    Mischer mit +7dBm Lo oder noch höher?
    Wie sollte der Mischer mit einem Bandfilter 28 - 28,5MHz abgeschlossen werden ? - Diplexer ?


    Momentan verwende ich einen EKD300 als Empfänger und der hat einen IP3 von ca +16dBm - und der wird in dem Bereich an meinen Antennen überfahren.
    Auch im KW-Bererich bleibt er nicht sauber - der K3 ist da eichfach Spitze im Vergleich 8)


    Wer kann mir da mit Infos weiterhelfen so dass ich erste Versuche machen kann ?


    73, Frank
    DL3AD


    PS: mit SA612 und SO42 will ich aber nix machen :D

    Hallo Frank,


    seit einiger Zeit befasse ich mich mit dem VLF-Empfang. Bei der nächsten Sendung von SAQ auf 17,2 KHz will ich endlich auch mal was hören :) Als Konverter nutze ich eine Schaltung von G3XBM http://sites.google.com/site/g3xbmqrp/Home/saq Das erste Schaltbild auf dieser Seite. Da ich auch Sendungen auf dem 137 KHz Band hören will, habe ich den Eingangs-Tiefpass nicht aufgebaut. Später will ich auch die Modifikation von HB9ADO aufbauen und testen. Als Mischer verwende ich den SRA-1. ZF ist bei mir 14,000 MHz. Gelegentlich kommt es zu Kreuzmodulation; die kommerziellen Sender im VLF Bereich arbeiten zum Teil mit Leistungen um 1 MW! In der Schublade liegen noch einige dicke Schalenkerne, die für Filter (Band/Tiefpass, Notch) in diesem Bereich geeignet sind. Antenne ist bei mir eine kleine Loop. http://ik4hdq.net/doc/testi/smlloop.pdf Die bringt bei mir die wenigsten Störungen. E-Feld Antennen, wie die Mini-Whip nach PA0RDT, haben sich bei mir nicht bewährt. Regelmäßig kann ich die russischen ALPHA -Stationen zwischen 11 und 16 KHz hören. Auch die russischen Zeitsender (BETA) auf 25.0 KHz kommen mit großer Feldstärke an. Und etliche andere Zeitzeichensender im VLF Bereich.

    73 de Winfried, DCØVD

    Hallo Winfried,


    ... ja genau diese kleinen Loop hatte ich mir auch mal aufgebaut - sie ist aber nicht so leistungsfähig wie meine Breitbandloop mit 3,4m Durchmesser und ALA100 Loopverstärker vom Wellbrook. Eine Whip ähnlich wie die PA0RDT habe ich auch - aber hier kommt es auf den Standort, Strahlerlänge und Erdverhältnisse an - sie funktioniert nach längerem experimentieren nun 1a.
    Der converter den du aufgebaut hast stellt für mich auch den Ausgangspunkt dar.
    Da ich noch keine Erfahrungen mit Mischer habe stellt sich mir die Frage welchen nehme ich.
    Wie hoch sollte der LO Pegel sein und wie gestallte ich ein Bandfilter hinter dem Mischer damit die Anpassung gegeben ist und damit der Mischer richtig
    Großsignalfest bleibt.
    Ich denke eine vernünftige Eingangsselektion ist auch sehr wichtig.


    73, Frank
    DL3AD

    Hallo Frank!


    Falls du keinen Diodenmischer einsetzen willst, wäre an einen Schaltmischer zu denken.
    Im Thread http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threadID=4934 hat Reinhold
    einen Typ vorgestellt der quasi bis 0 Hz runtergeht.
    http://www.qrpforum.de/index.p…8487d893a5d60a2c94927aed5


    Ich habe diesen Schaltmischer auch in meinem RX verbaut
    http://home.pages.at/chirt/Pro…HGCR2010/HGCR2010_FMX.jpg
    wobei hier allerdings der Schwerpunkt NICHT auf VLF liegt und die ZF 45 MHz beträgt.
    Entscheidend werden wohl die Trafos sein um im VLF Bereich zu punkten.


    Auch eine Diplexer-Diskussion findet sich hier
    http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threadID=5580
    in der dessen Funktion recht kritisch beleuchtet wird.


    Als VLF Antenne verwende ich ebenfalls eine abgeschirmte Loop mit 1.7m Durchmesser und Differenzverstärker.
    SAQ Empfang im Winter funktioniert in JN87AQ damit gut.
    http://home.pages.at/chirt/Projects/VLF2009/vlfant.jpg
    Ebenso die Alpha Signale.
    http://home.pages.at/chirt/Pro…F2009/alpha221209spec.jpg



    Viele Erfolg bei den VLF Experimenten!
    In diese Ecke zieht es mich auch immer wieder, da hier der Selbstbau durchaus noch sehr lohnenswert ist.


    .

    73 de Chris, OE3HBW

    Einmal editiert, zuletzt von chirt ()

    Hallo Chris,


    danke für die interessanten Links.
    Ich werde es erst mal mit einem High Level Diodenringmischer probieren.
    Mal sehen was ich dann da so mit meinem VNWA3 messen kann :rolleyes:
    Mit dem FA DDSIQ Generatoe und einem Combiner habe ich ja schon einen schönen 2 Ton Generator.


    73, Frank
    DL3AD

    Hallo OMs,


    am Dienstag fand sich die Zeit für einen ersten Versuch mit einem Ringmischer SBL-1H durchzuführen.
    Vor dem Mischereingang war ein TP, LO kam aus dem DDSIQ vom FA.
    Der Pegel wurde mit einem kleinen Messverstärker auf ca +17dBm angehoben.
    Der Ausgang geng dann auf den RX-Eingang vom K3.
    Den Mischer habe ich im Reverse Mode betrieben - so konnte ich bis zur LO herunter tunen - also bis fast 0KHz 8)
    Dieser erste Versuch lief sehr gut - selbst die Alpha-Signale kames sauber mit S3.
    Antenne war eine 1,5m lange Aktivantenne.
    Im Dateianhang ein Bild vom P3 mit dem Zeitsender DCF77.


    73, Fank
    DL3AD

    Frank,
    um einen Ringmischer anzusteuern, kannst du dir den lupenreinen Sinus beim LO sparen. Der Aufwand mit dem Tiefpass ist m.E. verlorene Liebesmüh, denn das LO Signal dient leidiglich dazu, die Dioden im Takt der LO-Frequenz hart ein- oder auszuschalten. Das kann genausogut mit einem Rechtecksignal erfolgen. Sowieso wird im Ringmischer von dem lupenreinen Sinus durch die Begrenzung der Dioden nur ein Rechtecksignal übrigbleiben. Viel wichtiger ist es, im Empfangszweig vor dem Mischer einen guten Tiefpass zu haben, um Mehrfachempfang zu vermeiden.


    Wenn du dein Phasenrauschen optimieren willst, lohnt es sich, auf die Reinheit deiner Betriebsspannung zu achten . Der LM 317 ist zwar viel besser als die LM78XX Regler, HF-Drossel und Elko sind gegen das verbleibende niederfrequente 1/f und Flickerrauschen wenig wirksam. Zu dem Thema gab mal einen eigenen Thread hier im Forum: "Hochwertige Power Supply für Oszillatoren"


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    2 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Hallo OMs,


    die nächste Baugruppe für den VLF-Converter soll das 500KHz LP - Filter vor dem Mischer sein.
    Nun gibt es ja verschiedene Möglichkeiten ein LP auzubauen. Butterworth oder Chebyshev oder Cauer.


    Welches Filter ist zu empfehlen ? - ich schwanke zwischen Chebyshev und Cauer.
    Cauer ist zwar steiler in der Flanke erreicht aber nicht so starke Dämpfung wie ein Chebyshev.
    Das Filter wollte ich 7 polig auslegen denn die Mittelwellensender sind doch recht stark.


    73, Frank
    DL3AD

    Ein Cauerfilter hat Vorteile, wenn man mit den Polstellen gezielt störende Frequenzen ausnotchen will. Ansonsten tuts ein Chebyshev mit seiner monoton abfallenden Flanke.


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo OMs,


    so der Eingangstiefpass ist nun auch im Probeaufbau fertig.
    Ich habe mich für einen 9-Poligen Chebyshev-Tiefpass (Danke Günter für den Hinweis) entschieden.
    Die Spulen habe ich auf T68-1 (blau) Ringkerne gewickelt. Damit erreiche ich im Zielfrequenzbereich Güten von über 300 :thumbup:
    Messungen werde ich heute Abend machen.


    Die nächste Baugruppe wird der Diplexer nach dem Mischer sein.
    Da der Empfangsbereich in diesem Fall von 0 - 500 KHz reicht erscheinen auch die Mischprodukte im Frequenzbereich von 27,5 - 28,5 MHz.
    Welche Art von Diplexer ist hier am besten geeignet HP,TP oder BP(Bridged Tee) ?


    73, Frank
    DL3AD

    Warum machst du nicht einfach als Mischerabschluß eine aktive Stufe mit 50 Ohm Eingangswiderstand nach DJ7VY (Ultralinearer Vorverstärker, Abb 6). Statt CP643 einfach 2 Stk. J110 oder BF245C parallelgeschaltet in Gate-Basis Schaltung mit dem Strom so einstellen, dass breitbandig 50 Ohm erreicht werden.


    Zum Diplexer gab es hier im Forum schon einen Thread: "Diplexer Post Mixer Filter


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo Günter,


    Danke - das pdf kannte ich noch nicht - und mit dem VorVerstärker ist dann auch die Mischerdämpfung ausgeglichen. :thumbup:
    Das werde ich mal zum testen aufbauen.


    73, Frank
    DL3AD

    Hallo Günter,




    Danke -dass hilft mir auch weiter :thumbup:
    J310 habe ich auch noch zu liegen.
    Gestern hatte ich noch den Eingangstiefpass durchgemessen - aber das Ergebniss ist leider nicht so berauschend fast 2dB Dämpfung vor dem Knickpunkt bei 510KHz.
    Es liegt an der Qualität der verwendeten Kondensatoren - habe mit erstmal ein paar Glimmer C bestellt - damit habe ich immer gute Erfahrungen gemacht.


    73, Frank
    DL3AD

    Hast du Bedenken wegen der 2dB Dämpfung? Gut, zusammen mit Durchgangsdämpfung des Mischers ergibt es ca 9dB Dämpfung und eine Verschlechterung der Rauschzahl um diesen Betrag. Aber das Grundrauschen im VLF Bereich ist doch nach meiner Information immer noch höher.


    Zitat von DL3AD

    habe mit erstmal ein paar Glimmer C bestellt - damit habe ich immer gute Erfahrungen gemacht


    Normalerweise ist ja die Induktivität der Verlustbringer. Kondensatoren haben überwiegend dielektrische Verluste.
    Glimmerkondensatoren sind zwar vom Feinsten, aber auch ziemlich teuer. Billiger sind Styroflex Kondensatoren, sie haben einen sehr niedrigen Verlustfaktor und sind für den VLF Frequenzbereich sehr gut geeignet. Unter 1MHz unterscheiden sie sich bezüglich des Verlustfaktors wenig von einem viel teuereren Glimmerkondensator.
    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    2 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    ich bin halt ein dB - junky :D - das ist einfach der Ehrgeiz den TP so nahe wie möglich an die Simulation heranzubringen.
    Kondnsatoren hatte ich nur solche vielschicht Keramic Abblock Cs und die sind recht mies.
    Hatte dann auf einer alten Platine noch nen 10n Styroflex gefunden - und der hob den Pegel schon um mehr als 1dB.
    In meinem RX-Antennenumschalter habe ich TP und HP 7.Polig verbaut und die haben am Knickpunkt ca 0,23 und 0,37 dB Einfügedämpfung - und damit bin ich zufrieden ;)
    Glimmer ist schon ein bischen übertrieben - war gestern auch ne Schnellschussbestellung ala damit muss es gehen.


    73, Frank
    DL3AD