filtro e pre per 6 metri

[IW3INQ]

Salve a tutti ....

In questi giorni mi stò preparando a terminare un Pre per i 50 Mhz che ho iniziato da alcuni mesi...
Siccome uso un MGA 62563 in configurazione larga banda ... Oltre che mettere un filtro a valle del pre ho pensato che è meglio mettere un 2 celle a monte del Pre ... possibilmente a bassa perdita ....
Dopo alcune prove sono riuscito a realizzare un filtro con queste caratteristiche
che si vedono in foto



La perdita d'inserzione è circa 1dB che per i 50 Mhz va più che bene secodo me ...

L'unica cosa che appena lo collego a monte del pre non riesco più a fare una misura con valori decenti come Gain e Nf gain non più di 13 dB e Nf circa 3 dB

Premetto che il pre con a valle un filtro ha circa questi dati 18 dB di Gain e 0.5 - 0.6 dB di NF
Si può vedere il tutto a questo link ... http://iw3inq.jimdo.com/progetti/pre-6-mt/


Il Return loss l'ho misurato usando questo piccolo accoppiatore direzione come si vede ha una perdita di circa 11 dB per cui come si vede dalla foto il valore misurato è 28 dB ma il reale RL è 17 dB " cavolo porta anche sfortuna" hi hi hi .....

link dell' accoppiatore http://www.google.it/url?sa=t&rct=j&...,d.ZGU&cad=rja




Grazie per i consigli ....

73 Alex iw3inq

[I5SPO]

Re: filtro e pre per 6 metri

Ciao Alex,

vediamo se riesco a spiegare l'arcano...

Dalla schermata si vede che il tuo filtro è largo circa 2 MHz. Forse non hai letto le caratteristiche del tuo bel 2075 NF&Gain box. Tieni presente che non lo posseggo, ho invece un HP8970A, ma credo che alcune caratteristiche siano simili.
Lo strumento ha una banda di misura di 4 MHz, quindi il segnale che passa attraverso il filtro e il preampli, è limitato di ampiezza e ti dà un valore inferiore di amplificazione e maggiore di NF.

Facciamo due conti: 1 dB lo perdi a causa l'attenuazione del filtro, quindi, a logica, il tuo NF dovrebbe essere CIRCA 1,6 dB, ma solo se il filtro fosse largo 4 MHz. Col filtro largo 2 MHz, il 2075 vede segnale ed rumore diversi rispetto a come è tarato ( meno segnale e più rumore ). Storicamente i misuratori di rumore di qualche annetto fa hanno la media frequenza larga 4 MHz perchè questa era la larghezza di banda della IF degli RX dei radar. Se vai a vedere anche il guadagno, trovi che, togliendo 1 dB a causa dell'attenuazione passante, hai una diminuzione di 4 dB, che è dovuta al minor segnale che passa attraverso il sistema filtro+preampli, che se fosse largo 2 MHz, dimezzerebbe, quindi 3 dB di meno... Come vedi, ci siamo quasi con quello che hai misurato.

Spero di non aver fatto troppo casino cercando di spiegarmi, se non mi sono spiegato, dimmelo che ci riprovo !

73, Piero.

[IW3INQ]

Re: filtro e pre per 6 metri

Ciao Piero

Grazie per la tua risposta e non poteva essere più chiara ...

Ti confermo che ha ( 5.0 MHz Noise Bandwidth) è a questo dato che ti riferisci ?

A questo punto mi nasce spontanea una domanda c'è un metodo per fare un tipo di misura del genere cercando di scavalcare il problema ???

Grazie ancora per le tue spiegazioni ....


73 Alex iw3inq

[I5SPO]

Re: filtro e pre per 6 metri

Ti confermo che ha ( 5.0 MHz Noise Bandwidth) è a questo dato che ti riferisci ?

A questo punto mi nasce spontanea una domanda c'è un metodo per fare un tipo di misura del genere cercando di scavalcare il problema ???

73 Alex iw3inq

Ciao Alex,

esattamente quel dato è quello che va tenuto presente.

la misura del rumore è una misura difficile, va capito quali limiti ha l'apparecchio di misura. Per prima cosa, va inserita ( esiste un menù apposito ) la temperatura ambiente a cui fai la misura. Poi potresti usare un generatore di segnale per determinare il guadagno, usando l'analizzatore di spettro, misurando l'uscita del generatore con e senza il DUT ( device under test ). In questo modo hai la misura esatta del guadagno, sia con che senza il filtro. Poi, per effettuare la misura del NF puoi leggerti questa AN della Maxim che spiega 3 metodi di misura :

http://www.maximintegrated.com/app-n...ex.mvp/id/2875

Attenzione che, usando il 2075 e una testa di rumore ( quale stai usando ? ) bisogna calcolare quale imprecisione ha l'insieme. Di solito la testa di rumore ha uno 0,25 dB di precisione e il misuratore ha 0,15 dB di precisione...
( se hai corretto la temperatura ambiente )

Per calcolare la forchetta di errore si usa il metodo RSS ( root sum of squares ) cioè si fa la radice quadrata della somma dei quadrati delle imprecisioni, non essendo i due dati correlati ( se lo fossero, basterebbe la semplice somma delle due ) perciò verrà fuori CIRCA 0,3 dB di errore di misura. Per ridurlo, dovresti usare un apparecchio degli ultimi tipi, che costano un botto !

Fortunatamente puoi riferirti alla Application Note della Maxim che ti ho segnalato.

Qui c'è un altro documento molto interessante :

http://ko4bb.com/Test_Equipment/Noise_Source/

Spero di esserti stato utile,

73, Piero.

[IW3INQ]

Re: filtro e pre per 6 metri

Molto gentile Piero


Penso che la misura del Gain sia con che senza filtro la possa fare anche con il solo Analizzatore di Spettro e Tracking ....

Per la temperature in cui si effettua la misura si confermo che la inserisco e calibro lo strumento prima di effettuare la misura ....
Normalmente non ho problemi per effettuare la misura del solo pre avendo fatto queste misure anche con altri strumenti e i dati sono più o meno uguali ... ....
Leggerò attentamente i due link e poi sicuramente se può essere utile continuare il discorso .... visto che sull'argomento se ne leggono e sentono molte ma non si sa quale sia la verità ....
Comunque mi tranquillizzo sul fatto che la misura pre + filtro non si riesce a fare a causa della limitazione dello strumento e non per un errore di costruzione .... "resta solo che provare a collegarlo e vedere come si comporta ... stavo pensando come già mi era stato suggerito che potrei eliminare il filtro in ingresso e fare solamente un notch per attenuare il più possibile la banda 88 - 108 Mhz e sicuramente cosi la misura sarà possibile"
Mi ero dimenticato nella risposta precendente a chiederti ...
Fai riferimento che il filtro in oggetto è largo circa 2 Mhz " come larghezza prendi in riferimento la larghezza di banda a -3 dB ???"

Perdonami del tempo che ti faccio perdere ....


Grazie ancora

Ciao Alex

[I5SPO]

Re: filtro e pre per 6 metri

Penso che la misura del Gain sia con che senza filtro la possa fare anche con il solo Analizzatore di Spettro e Tracking ...

Certamente !

Per la temperature in cui si effettua la misura si confermo che la inserisco e calibro lo strumento prima di effettuare la misura ....
Normalmente non ho problemi per effettuare la misura del solo pre avendo fatto queste misure anche con altri strumenti e i dati sono più o meno uguali ... ....

Altra malizia e' quella di usare la media di molte misure, normalmente uso 32 o 64 misure per avere un valore medio di rumore, che come ben sai, e' aleatorio e quindi varia tantissimo da un momento all'altro, facendone la media si ottiene un valore abbastanza attendibile, con 100 letture aumenta di 10 volte la precisione.
Che testa di rumore stai usando ? Che ENR ha ? Te lo chiedo perche' anche queste sono variabili che vanno considerate. Per misure precise con preampli a basso o bassissimo rumore, conviene avere ENR di circa 5 dB, magari ottenuti inserendo un attenuatore calibrato da 10 dB tra la testa di rumore e il DUT ( o il 2075 durante la calibrazione ) perche' questo aumenta il return loss della testa di rumore, a tutto vantaggio della precisione.
Naturalmente se la testa di rumore e' da 15 dB come sono di solito...

Altra finezza e' includere, tra la testa di rumore e l'ingresso del preampli, un isolatore in ferrite da almeno 20 dB di isolamento e 0,2-0,3 dB di perdita ( misurarla ! ) e di un secondo isolatore identico tra DUT e il 2075.
Aumenta la precisione riducendo lo SWR tra generatore, dut e ricevitore, si riducono le tensioni riflesse di oltre 300 volte !

Leggerò attentamente i due link e poi sicuramente se può essere utile continuare il discorso .... visto che sull'argomento se ne leggono e sentono molte ma non si sa quale sia la verità ....
Comunque mi tranquillizzo sul fatto che la misura pre + filtro non si riesce a fare a causa della limitazione dello strumento e non per un errore di costruzione .... "resta solo che provare a collegarlo e vedere come si comporta ... stavo pensando come già mi era stato suggerito che potrei eliminare il filtro in ingresso e fare solamente un notch per attenuare il più possibile la banda 88 - 108 Mhz e sicuramente cosi la misura sarà possibile"
Mi ero dimenticato nella risposta precendente a chiederti ...
Fai riferimento che il filtro in oggetto è largo circa 2 Mhz " come larghezza prendi in riferimento la larghezza di banda a -3 dB ???"

Altra lettura fondamentale sono le 2 AN della Agilent ( HP ) numero 57-1 e 57-2, che trovi sul loro sito e anche in altri siti online.

Tieni presente che ogni perdita che introduci prima del preamplificatore aumenta la NF del sistema ricevente ( es: cavo coassiale tra antenna e ingresso preampli, filtro d'ingresso ... temperatura difunzionamento... ) .

Ottimo il consiglio di usare un "notch filter" che non ti degrada la NF !

Per il mio uso del valore di 2 MHz, non lo avevo dedotto, l'ho utilizzato solo per comodo, perche' cosi' aumentava di 3 dB il rumore... data la supposizione della BW di 4 MHz !

Perdonami del tempo che ti faccio perdere ....
Grazie ancora

Ciao Alex

NON prewoccuparti, e' un piacere aiutare chi si dedica all'autocostruzione, non limitandosi a premer tasti e girar manopole senza cognizione di causa e senza voler almeno capire il funzionamento dei nostri "giocattoli"

Spero che questa discussione possa servire, anche solo per riflettere sul problema, per gli OM volonterosi...

73, Piero.

[IW3INQ]

Re: filtro e pre per 6 metri

Grazie ancora Piero per le risposte e consigli ....


Come testina ne ho solo una secondo me "seria" è una auto - costruita non da me ... e poi è stata caratterizzata, conoscendo chi ha fatto questo lavoro sono sicuro che è fatto alla perfezzione ...
Comunque il valore di ENR è nell' ordine di 5 dB
Appena fuori della testina c'è un Attenuatore da 30 dB per cui si deduce che la testina in se ha una ENR di circa 35 dB ....

Molto bene per tutto il resto ... normalmente tra Pre e Ingresso 2075 metto un pezzo di cavo di una lunghezza di circa 60 cm sarebbe meglio se fosse lungo 1/4 *fv alla frequenza della misura ma penso che anche cosi l'eventuale errore è trascurabile ....

Cerco i capitoli che mi hai suggerito e mi dedico alla lettura ...

Appena terminato il PA che stò finendo realizzo il filtro Notch per poter eliminare, meglio attenuare la banda 88 - 108 e penso che tutta la catena a questo punto la possa misurare e forse gudagnare qualche dB rispetto a questa configurazione .....

Grazie per tutto

73 Alex iw3inq

[I5SPO]

Re: filtro e pre per 6 metri

Di nulla, sono semplici considerazioni fatte per capire cosa accade e come interpretare i risultati che otteniamo.

Per la testina homemade ok, va benissimo ! Sulla rivista "Dubus" mi sembra, qualche anno fa, era presentata una realizzazione col diodo BAT31 ( oggi introvabile, purtroppo ) che era veramente ben fatta !

Normalmente i diodi di rumore escono con 35 dB di ENR, poi si attenuano a 15 o 5 dB, come sulla tua testina. L'uso dell'attenuatore e' basilare, si ottiene un ottimo SWR rispetto ai 50 ohm. Teoricamente avresti un RetLoss di 60 dB, 2x30 dB dell'attenuatore, ma bisogna vedere che SWR ( o Return Loss ) ha il tuo attenuatore alle varie frequenze di misura,,, Questo sara' lo SWR vero della tua testa di rumore. Naturalmente cambiera' la fase tra ON ed OFF , ma spero sia poca tale variazione.

L'uso del cavo coassiale di lunghezza definita NON serve solo per collegarci il DUT, ma... per un uso importante !

Fai 2 cavetti, uno Lambda/4 alla F di misura, un altro Lambda/8.
Impiegando il cavetto lambda/4, aggiungilo tra testina e DUT, fai la misura del guadagno e del rumore, ripetila senza il cavetto coax ( a bassa perdita, naturalmente ) e confronta le 2 misure... Se sono molto diverse, lo SWR in ingresso del tuo DUT e' molto diverso da 50 ohm. Per conferma, ripeti la misura con il cavo lambda/8, se anche questa ti risulta molto diversa, cambia il circuito d'ingresso del preamplificatore. Molti FET per SHF hanno impedenze d'ingresso fortemente divergenti da 50 ohm e quindi perdite di segnale per disadattamento. Non e' infrequente avere ROS di 10:1

Naturalmente lo stesso procedimento puoi farlo tra preamplificatore e 2075, avendo l'accortezza di mettere subito all'uscita del preamplificatore un attenuatore da almeno 20 dB in modo da avere una impedenza d'uscita molto vicina ai canonici 50 ohm. Cosi' facendo, controlli l'ingresso del 2075, che teoricamente dovrebbe essere a 50 ohm a qualsiasi frequenza di ricezione !

Scusa il lungo post, ma l'argomento ha fatto versare fiumi d'inchiostro !

Ciao Alex, buone autocostruzioni,

73 Piero.