Bandpass 20m

  • Moin,


    ich will versuchen mit dem Raspberry Pi direkt WSPR-Signale zu erzeugen. Es wird spannend sein zu sehen wie weit die zu erwartenden 10mW reichen.


    Da das Aussagangssignal am Raspberry Pi ein Rechteck ist muss ein Filter hinter den digitalen Ausgang. Da das Signal wahrscheinlch auch sonst nicht sehr sauber ist soll es ein Bandpass sein - in meinem Fall für 20m.


    In der Bastelkiste liegen jede Menge keramische Cs, einige Trimmer (ca. 70pf) und Ringkerne T-94-2 und T 50-6. Ein Artikel der ARRL [1] zeigt das, was ich wohl brauche: 20m Bandpass mit Kendensatoren und Spulen auf Ringkernen. Dort werden aber T68 und T80 verwendet. Kann ich meine Ringkerne verwenden (was muss ich umrechnen) oder ..... tja, wie baue ich ein 20m Bandpassfilter für winzige Leistungen mit dem was im Haus ist?


    Bin für jeden Hinweis dankbar.


    73 de dd0ul



    [1] http://www.arrl.org/files/file…/tis/info/pdf/8809017.pdf

  • wuerde mal nach dem jersey fireball 40 suchen....der benutzt einen quarzoszillator mit teiler und filter.
    73 de addi / dc0dw

  • Hallo OM Michael dd0ul,


    ich nehme dazu RFSim99 und suche mir dann die Polanzahl für ein TP-Filter aus.


    Wenn ich dann die Induktivitäten kenne, rechne ich mir mit dem Mini Ringkernrechner annähernd die Anzahl der Windungen für einen Ringkern aus.
    Die Ringkerne haben nach den Datenblättern von Amidon (Micrometall) bestimmte Anwendungsfrequenzbereich, diese sichte ich nach höchste Güte bei der Nutzfrequenz.


    Ich verwende immer dickeren Draht 0,8 - 1mm², so sitzen die Windungen fester und die Kopplung wird besser.


    Die Induktivität der neuen Spule wird auf ca. 330° verteilt und ist bei der Nutzfrequenz zu bestimmen.
    Hat man vorher den AL-Wert des Ringkerns gemessen (bestimmt), so liegt das Ergebnis sicherlich nahe am soll Wert, da reicht meistens das Verschieben auf dem Kern aus.


    Durch die Toleranz von 20% bzgl. des AL-Werts, muss man sonst mehr auf- oder abwickeln.


    Zwischen Frage: wie kommst Du auf die 50 Ohm Eingangsimpedanz, für die die Filter normalerweise ausgelegt sind ?


    Schlussendlich nutze ich den FA-NWT01, um auf beste Anpassung >= -20dB im Nutzbereich des TP-Filters abzustimmen.

  • Hallo OM Michael!


    Uwe hat Dir ja schon den Weg vorskizziert. Ergänzend noch ein Bild um zu zeigen wie sich das Stauchen und Dehnen auswirkt.
    http://www.qrpforum.de/index.p…91a25fd849398b4335257726e
    Da die Ringkerntoleranzen sehr groß sind und wie oben gezeigt die Wicklung selbst eine große Rolle spielt, sind die theoretischen Werte zwar ein guter Anhaltspunkt, aber eine Messung ist sehr empfehlenswert (der Hinweis soll jedoch Dich jedoch keinesfalls vom Filterbau abhalten)!
    Der Mini-Ringkernrechner ist z.B. hier zum downloaden


    .

  • Hallo Michael,


    die T50-6 reichen für Deine Anwendung sehr gut aus. Schau mal auf meine Webseite - Peter, HB9PJT hat den Link angegeben. Mit dem Mini-Ringkernrechner kann man die Windungszahl bei entsprechender Induktivität auf einem vorgegebenen Kern ausrechnen. Allerdings ist bei dieser Berechnung die Wicklung immer auf den ganzen Umfang des Ringkerns verteilt. Das ist meist unpraktisch, vor allem, wenn man die Windungen noch etwas abgleichen (zusammenschieben oder spreizen) möchte. Ich verteile daher die Windungen auf nur etwa 270 - 300° des Kernumfangs und nehme dafür eine Windung weniger. Passt meist sehr gut.


    73, Uli, DK4SX

  • Moin,


    Danke für die vielen Antworten. Mit Hilfe des Mini-Ringkernrechners (der läuft zum Glück auch unter Linux) konnte ich die Anzahl der Windungen berechnen und die Ringkerne wikeln. Leider finde ich meine Kiste mit den Gehäusen nicht, deswegen hatte ich den Bandpass "fliegend" auf eine BNC-Buchse gelötet.


    Das funktioniert scheinbar, belastet den GPIO des Raspberry Pi aber sehr (die Frage von DC5PI ist berechtigt). Mehr als 1mW kommt da an 50 Ohm nicht raus. Ich muss da nochmal bei, sobald ich die Gehäuse gefunden habe.


    Rundum einen schönen Restsonntag, 73!

  • Moin,


    Sinn des Bandpasses war die Filterung des Rechtecksignals von 3.3V, das aus dem GPIO des Raspberry Pi kommt.


    [Blocked Image: http://boulder.vbox4php.org/qrpforum/20mBandpass.jpg]
    Das HF-Signal wird direkt am Pin 7 des GPIOs eines Raspberry Pi erzeugt. Durch die Generierung des WSPR-Signals im Raspberry Pi selbst entfallen weitere Stufen vie Mischer oder steilflankige Filter. Zu verwenden ist diese Methode nach Berichten im Netz wohl bis zu 250 MHz (ob hier Oberwellen mit einbezogen sind oder 250 MHz die Grundwelle ist kann ich nicht sagen). Den Raspberry Pi als Sender zu verwenden bringt jedoch auch einige Probleme mit sich:


    • Ausgangssignal ist ein Rechteck von 3.3V
    • Die Frequenzstabilität ist, speziell bei Übertaktung des Prozessors, nicht gegeben
    • Das Ausgangssignal ist nicht 100% sauber
    • Die Ausgangsfrequenz wird vom (ungenauen) Taktquarz des Prozessors abgeleitet


    Um die Risiken der Ungenauigkeit des Taktquarzes zu umgehen haben neuer Versionen von WsprryPieine Möglichkeit mit Abweichungen mit Hilfe der NTP-Server im Netz zu korrigieren. Soll der Raspberry Pi ohne Netzzugang betrieben werden gibt es die Möglichkeit einer händischen Korrektur - die lässt dann aber Temperaturschwankungen unberücksichtig.


    Die Annahme "der GPIO wird eine Impedanz in der Nähe von 50 Ω haben" war nicht ganz falsch. Eine Messung zeigte, dass es für rein ohmische Lasten 40 Ohm sind. Leider brechen die 3.3Vss (gemessen: 2.2Vss) auf 0.6Vss zusammen, sobald das Bandfilter mit einem 50 Ω Abschluss angeschlossen wird - da muss vielleicht noch ein grosses C zur DC-Entkopplung dazu.


    Auch der Abgleich des Bandfilters hat nicht gut funktioniert. Die Anleitung im ARRL-Magazinnennt 500pF und 50pF Kondensatoren. Ich hatte 470pF und 47pF-Konensatoren genommen. Die parallel dazu gelöteten 70pF-Trimmer waren jeweils auf Maximum - und bestimmt noch nicht optimal eingestellt.


    [Blocked Image: http://boulder.vbox4php.org/qrpforum/wspr_RaspberryPi.jpg]
    Alles in allem: etwas naiv zu glauben das mal schnell als fliegenden Aufbau realisieren zu können. Jetzt bestelle ich erstmal ein Gehäuse in dem sowohl der Raspberry Pi als auch ein Filter Platz hat Zur Entkopplung kann ein BS170 dienen, dann wären auch 100mW zu erreichen. Das Ausgangssignal innerhalb der 200Hz Bandbreite die WSPR nutzt zeigte auch einige Nebenwellen. Die lassen sich mit Filtern sicher nicht beheben sind aber auch so schwach, dass man sich damit doch an eine Antenne trauen kann.


    Es bleibt also spannend. An weihnachten habe ich einige freie tage die ich für den Umbau verwenden möchte.


    73

    Edited once, last by DD0UL: Die angekündigte Beschreibung statt der Ankündigung der Selben. ().