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Sonntag, 1. Juli 2018, 09:23

Abschluss Ringmischer

Hallo,

es geht mir um Ringmischer, wie z.B. IE-500, TUF-1 .......
Hierbei sollte/muss der IF-Ausgang mit 50 Ohm abgeschlossen werden. Soweit verstanden.
Bei einigen Applikationen wird als Abschluss ein breitbandiger (aufwendiger) Diplexer verwendet.

Meine Frage, was bedeutet breitbandig ?
Beispiel:
Empfangsfrequenz 14 ... 14,5 MHz, LO 5 ... 5,5 Mhz und IF 9 MHz.
Wie breitbandig muss hier der 50 Ohm Abschluss am Ausgang sein ?

Danke
72/73 de Uli
DF5SF

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Sonntag, 1. Juli 2018, 10:08

Guten Morgen, DF5SF,
Meine Frage, was bedeutet breitbandig ?
Beispiel:
Empfangsfrequenz 14 ... 14,5 MHz, LO 5 ... 5,5 Mhz und IF 9 MHz.
Wie breitbandig muss hier der 50 Ohm Abschluss am Ausgang sein ?
Mich wundert das. Der Mischer muss (besser "sollte", denn es normalerweise funktioniert es auch ohne Diplexer) für die Ausgangsfrequenz auf 50 Ohm terminiert sein. Ich kenne aber leider keine Applikation, wo man ein breitbandiges Ausgangsspektrum benutzt. Die Schaltungen, die mir bekannt sind benutzten eine feste ZF und dann auch einen auf diese Frequenz optimierten Diplexer.

Kannst Du mal den Link zu einer Beispielsschaltung posten? Denken könnte ich mir so eine Konfiguration für jene Fälle, wenn man einen Empfänger baut, der eine sehr hohe variable ZF erzeugt, indem er das Eingangsspektrum mit einem Festfrequenzsignal mischt und die VFO-Abstimmung erst in der nächsten Ebene durchführt. Also letztlich der bekannte "Konverter" mit anderen Frequenzverhältnissen.

vy 73 de Peter

3

Sonntag, 1. Juli 2018, 14:28

Hallo Peter,

meine Weisheiten kommen u.a. von dieser Seite: http://www.robkalmeijer.nl/techniek/elec…e218/index.html
Dort steht unter 2.3 (Zitat):
Oft interessiert nur eine einzige Frequenz oder ein schmales Frequenzband (zum Beispiel die Zwischenfrequenz) im Ausgangsspektrum der Mischstufe; trotzdem soll diese möglichst breitbandig, das heißt auch für höhere und tiefere Frequenzen richtig abgeschlossen sein ..... Alle bisher besprochenen Anpaßglieder sind "ideale" Abschlußnetzwerke, weil sie den Ringmischer im gesamten Frequenzbereich von Gleichspannung bis (theoretisch) zur Frequenz unendlich richtig belasten. Diese Forderung wird aber von der Praxis nicht gestellt, denn die Mischer haben selbst nur einen beschränkten Frequenzbereich und es genügt, die Anpassung nur für diesen Bereich auszulegen

und unter https://www.electronics-notes.com/articl…anced-mixer.php hab ich gefunden (Zitat):
.... Diode double balanced mixers are termination impedance sensitive. They must be terminated with the correct resistive load or source impedance (normally 50 ohms). A wideband resistive output is particularly important if it is to achieve the highest dynamic range......

Hintergrund meiner Fragerei:
Ich hab hier einen Dioden-Ringmischer mit IP3 = 28dBm und 1dB compression point = 14dBm. Um diese Eigenschaften auszunützen, möchte ich ihn "optimal" abschliessen.
ZFAusgang =10,7MHz fest.
72/73 de Uli
DF5SF

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Sonntag, 1. Juli 2018, 17:10

Hallo Uli,

Optimal ist in meinen Augen nur der "Kubik Verstärker" von OM Kubik.

Siehe die Ausarbeitung von Jörn, DK7JB:

https://www.bartelsos.de/dk7jb.php/der-kubik-verstaerker
73 de Uwe
DC5PI

5

Sonntag, 1. Juli 2018, 17:23

Diplexer

Hallo Uli,

konntest Du Dich nicht zwischen 9 und 10,7 MHz ZF entscheiden? :D

Einen vernünftigen Diplexer kann man auch als Kombi aus resonant (Saugkreis) und Hochpass / Tiefpass auslegen. Ein resonanter Abschluß für die LO-Frequenz am ZF-port nimmt vor allem bei Hochpegelkonzepten perfekt alle Reste auf der ZF-Seite auf.

Breitbandanforderungen gibt es nur, wenn man mehrere Bänder bedienen muß.

Die resonanten Mischprodukte "oben rum" möchten auch einen Abschluß sehen.

Den ZF - Abschluß definiert man so: Saugkreis berechnen, KreisImpedanz bestimmen und mit ohmschem Widerstand in Reihe auf 50 Ohm aufbessern. ^^

Gute Mischer brauchen artgerechten LO-Pegel, um die Eigenschaften auch nutzen zu können.

vy73! Jochen

6

Sonntag, 1. Juli 2018, 17:28

Thema?

Hallo Uli,

Optimal ist in meinen Augen nur der "Kubik Verstärker" von OM Kubik.

Siehe die Ausarbeitung von Jörn, DK7JB:

https://www.bartelsos.de/dk7jb.php/der-kubik-verstaerker

Was genau haben Mischabschlüsse mit Verstärkern zu tun? Thema verfehlt? Freundlichst bemerkt von dh6tf, Jochen. 73!

7

Sonntag, 1. Juli 2018, 17:40

Hallo Jochen,

nein, zum Glück nicht, der "Kubik Verstärker" ist genau für diesen Einsatzzweck entwickelt worden!

Wenn man den Artikel liest, wird man feststellen, was der Kubik Verstärker abliefern kann.
Er gleicht Mischerverluste aus, ist hoch linear, hat eine super Anpassung und Isolation.
Man schaue sich die IP3 Werte an.

Jörn hatte auch mal Platinen designt und ich konnte 2 Kubik Verstärker aufbauen.
Er ist vom Aufwand halt ein High-Level Design, nicht jeder will den Aufwand treiben.
73 de Uwe
DC5PI

8

Sonntag, 1. Juli 2018, 19:35

Hallo,

danke für die Links, jetzt verstehe ich Deine Frage genau(er). Die Breitbandigkeit zur korrekten Terminierung des Mixers und der Eliminierung unerwünschter Mischprodukte ergibt sich durch die Bandpassschaltung. Der Parallelkreis terminiert die unerwünschten Mischprodukte (von DC << fZf << fmax.) gegen 50 Ohm. Der Serienkreis reicht die fZf durch. Wenn Du den ebenfalls mit einem 50Ohm-R terminierst, ist die Anordnung breitbandig, zumindest in den Grenzen bis die parasitären Elemente der Schaltung signifikant werden. Ich würde nur darauf achten, dass ich in den Schwingkreisen die gleichen Elemente benutze, damit die Schwingkreisgüte annähernd gleich ist.

Meiner Erfahrung nach kann man diese Schaltung ohne Änderungen übernehmen, allerdings habe ich keine diesbezüglichen Messungen gemacht. Ich habe sie in 2 Empfängern benutzt, mit gutem Erfolg, besonders im 40m-Band.

vy 73 de Peter

9

Montag, 2. Juli 2018, 12:07

es geht mir um Ringmischer, wie z.B. IE-500, TUF-1 .......

Hierbei sollte/muss der IF-Ausgang mit 50 Ohm abgeschlossen werden. Soweit verstanden.
Bei einigen Applikationen wird als Abschluss ein breitbandiger (aufwendiger) Diplexer verwendet.

Meine Frage, was bedeutet breitbandig ?



Ein Diodenringmischer ist im Grunde ein Schalter, der mit der LO-Frquenz geschaltet wird. Damit man mit einem Diodenringmischer seine im Datenblatt zugesicherte Intermodulationsfestigkeit erreicht, muss er an seinen Ports mit seiner Nennimpedanz breitbandig mit einem reellen Abschlusswiderstand terminiert werden, und nicht nur für die Nutzfrequenz oder für die benutzte ZF. Durch die rechteckigen Schaltvorgänge treten bekanntlich harmonische Frequenzen mit beträchtlichen Pegeln auf. Bei Fehlabschluss und insbesondere bei Fehlabschluss mit Blindanteilen werden Harmonische und Mischprodukte, auch die höherer Ordnung, in den MIscher reflektiert und beeinträchtigen dessen Verhalten.

Wegen der beim rechteckigen Schalten entstehenden Harmonischen soll der MIscher für alle vorkommenden Frequenzanteile mit seinem Nennwiderstand reell terminiert werden, idealerweise an allen Ports (nicht nur am Ausgang). Im Idealfall soll dieser reelle Abschluss über die gesamte Bandbreite des Mischers erreicht werden, um optimale Ergebnisse für IM3 zu erhalten. In der Praxis hat sich als Daumenregel bewährt, dass ein reeller Abschluss bis zum fünffachen der anliegenden Nutzfrequenzeb ausreicht.

Ein breitbandiger Abschluss kann z.B. realisiert werden:
- mit einem Widerstandsdämpfungsglied. Dessen Reflexionsfaktor entspricht dem doppelten Betrag seiner Dämpfung. Es hat an Ein- und Ausgangsports allerdings den Nachteil, dass es die Rauschzahl um den Betrag seiner Dämpfung verschlechtert.
- mit einem isolierenden Breitbandversärker (Post Mixer AMplifier), der über den erforderlichen Frequenzbereich eine ausreichend gute Eingangsanpassung aufweist.
- mit einer Frequenzweiche (Diplexer), die die ZF angepasst zur Weiterverarbeitung ausleitet und andere Mischprodukte und Harmonische auf einen reellen Abschlusswiderstand führt. Der Mischer "sieht" damit breitbandig einen reellen Abschluss.

73
Günter

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »DL4ZAO« (2. Juli 2018, 13:13)


10

Freitag, 6. Juli 2018, 14:55

Ich möchte den Beitrag von Günter noch etwas ergänzen.
Wenn nach dem Mischer in ZF-Kreis ein Quarzfilter kommen soll reicht ein Diplexer nicht aus, da er zu breitbandig ist. Damit der Quarzfilter seine Eigenschaften optimal ausspielen kann muss er auch in der Nähe seines Durchlassbereichs mit 50 Ohm abgeschlossen sein. Das schafft ein Diplexer nicht, da er mit Induktivitäten aufgebaut ist und deshalb niemals so steil sein kann wie ein Quarzfilter.
Was möchtest du mit dem Mischer machen?
Wenn dich Stromverbrauch und Aufwand nicht stören und du ein Optimum heraushohlen möchtest schlage ich folgenden Aufbau vor:

Kubik #09 am Eingang des Mischers (schaltbar 3dB/9dB)
Diplexer am Ausgang des Mischers
Kubik #09 nach dem Diplexer (schaltbar 3dB/9dB)
Kubik #09 am LO-Eingang des Mischers. Am Mischer sollte ein LO-Pegel von +7dBm (TUF-1) anliegen. Ob ein Tiefpass notwendig ist hängt von deinem LO-Signalgenerator ab.

Der Link von mir zum Kubik-Verstärker kennst du bestimmt: https://www.bartelsos.de/dk7jb.php/der-kubik-verstaerker

Die Isolationswirkung des Kubikverstärkers am Eingang des Mischers sorgt dafür dass kein LO-Signal unerwünscht abgestrahlt wird. Nachmessen ist aber natürlich trotzdem sinnvoll. Der Kubikverstärker nach dem Diplexer schließt den Quarzfilter breitbandig sehr gut ab. Der Mischer wird am Ausgang durch die Diplexer/Kubik Kombination überall sehr gut abgeschlossen. Vermutlich ist bei einem solchen Aufbau dein Quarzfilter das begrenzende Element...
Experimente mit einem High-Level Mischer oder einem Schaltmischer lohnen sich evtl. auch noch.

Ob sich dieser Aufwand aber für dich lohnt entscheiden am Ende deine Wünsche und dein Spieltrieb.

11

Samstag, 7. Juli 2018, 20:09

Vielen Dank für die ausführlichen Infos.
Habe nur aus Interesse gefragt. Zum bauen hab ich im Moment (leider) keine Zeit.
72/73 de Uli
DF5SF