aktiver RX-Preselector und TX-Vorfilter für SDR Empfänger

630m , 160m bis 4m abgleichfrei, stufenlose Verstärkung

Eigenschaften:

13 Bänder von 450 kHz bis 80 MHzaufgeteilt in 8 Filterbänke
stufenlos regelbarer Vorverstärker, Regelbereich ca. 40dB
beim Senden als TX Vorfilter nutzbar
160m bis 4m abgleichfrei
630m extrem schmaler Filter (optional bestückbar für Mittelwellenspezialisten)
sehr kompakter Aufbau, für 74x74mm Weißblechgehäuse
kein Spulenwickeln erforderlich
geringer Stromverbrauch, Speisung mit 11 bis 15 V

Schaltung des Preselectors (zum Vergrößern anklicken):

                  

Der Preselector enthält 8 Filterbänke. Außer dem 630m Filter (das braucht nicht jeder, also kann es auch unbestückt bleiben) bestehen die Filter ausschließlich aus modernen SMD Bauteilen und ist abgleichfrei. Es dürfen nur hochwertige NPO Multilayer-Keramikkondensatoren benutzt werden und SMD Spulen mit der höchsten verfügbaren Güte. Am besten hält man sich an die Bauteilangaben in der Stückliste. Nimmt man Bauteile mit niedriger Güte so funktionieren die Filter genauso, allerdings steigt die Durchgangsdämpfung deutlich an. Das mag bis 40m noch akzeptabel sein, auf 20m und höher verschenkt man dann aber Empfindlichkeit.

Für das 630m Band kommt ein extrem schmales Filter zum Einsatz. Dieses sollte abgeglichen werden. Wer das nicht kann schraubt alle Spulenkerne bis zum Anschlag heraus und stellt die Drehkos in Mittelstellung.

Zur Bandwahl legt man einen der Bandanschlüsse von Stecker JP5 auf GND (übliche Methode) oder auf +12V. Mit Jumper JP4 kann man einstellen ob die Bandwahl mit GND oder +12V erfolgen soll.

Die Umschaltung der Filter erfolgt mit Pin-Dioden. Im Vergleich zu einem anderen Preselector mit Relais (siehe hier) konnten keine Nachteile festgestellt werden.

Ein Relais wird über die PTT Leitung angesteuert. Damit wird der Filteranschluss an einen Pin herausgeführt. Beim Senden kann so der Filter als Vorfilter für einer Endstufe benutzt werden. Vor allem bei SDR Sendemischern ist das wichtig, da diese oft deutliche Nebenwellen haben die vor der Endstufe unbedingt entfernt werden sollten.

 

Filter mit RFSIM99:

Alle Filter wurden mit RFSIM99 simuliert, dabei wurde auch die Güte der Spulen eingegeben, das ist wichtig um realistische Ergebnisse zu erhalten. Bei den Kondensatoren kann man sich das sparen, da NPO Kondensatoren so hohe Güte haben dass sie fast dem ideal entsprechen.

Wer selbst mit RFSIM99 die Filter nachprüfen möchte kann sich hier die Simulationsdateien herunterladen:

160m
80+60m
40+30m
20+17m
15m
12+10m
6+4m

 

der Vorverstärker:

                  

Es wurde eine Reihe Versuche mit verschiedenen Verstärkern gemacht, z.B. auch mit dem bekannten PHA+ und anderen Bauteilen. Diese Versuchen verliefen mittelmäßig. So gut der PHA+ auch ist, bei niedrigen Frequenzen ist er nur mit zusätzlichen Netzwerken zur Phasendrehung brauchbar ansonsten riskiert man Schwingneigung im GHz Bereich was mit üblichen Messmitteln nicht beherrschbar ist.

Schließlich wurde der AD8332 sehr erfolgreich getestet (siehe hier), der hier eingesetzte AD8331 ist das gleiche, nur einkanalig.

Sehr schön an diesem Chip ist der GAIN Anschluss. Mit einer einfachen Gleichspannung lässt sich die Verstärkung in weitem Bereich einstellen. Auf der Platine ist ein Poti vorgesehen, und auch ein externer Anschluss da ich ein Poti auf die Frontplatte machen möchte. Der Regelbereich beträgt sagenhafte 40 dB.

Mit der Brücke am HILO Anschluss kann man das Signal noch um ca. 12dB anheben (normal... HILO auf GND, oder +12dB HILO auf V+). Ich habe HILO auf GND liegen, denn das Anheben um 12dB erhöht nur das Rauschen, bringt aber so gut wie keinen Gewinn in der Empfindlichkeit.

Der symmetrischen Ausgang wird über ein Anpassnetzwerk und einen Minicircuits Übertrager auf 50 Ohm unsymmetrisch gewandelt.

Der Verstärker funktioniert im gesamten Frequenzbereich von 630m bis hinauf zum 4m Band praktisch linear, irgendwelche Schwingneigung zeigte sich niemals.

Wer SMD Erfahrung hat kann alle Bauteile per Hand löten, besser gehts natürlich mit einem Lötofen. Wer Interesse an leeren oder bestückten Platinen hat kann sich gerne mit mir in Verbindung setzen.

die Platine: