Frequenzherabsetzung

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Autor
Frequenzherabsetzung

    







BID = 854788

Mega-Ohm

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Beiträge: 21
 

  


Hallo,
vor einiger Zeit habe ich bereits einmal eine Frage bzgl. eines Jugend-forscht-Projektes zur Radioastronomie gestellt. Inzwischen habe ich das Ganze etwas weiter entwickelt. Mein Frequenzbereich liegt jetzt zwischen 406,1 - 410 MHz. Einen Verstärker für so schwache Signale in diesem Bereich habe ich auch schon.
Jetzt müsste ich das Signal auf einen Bereich zwischen 0 und 12 MHz herabsetzen. Dazu gibt es (wie ich erfahren habe) spezielle Bauteile. Diese Bauteile benötigen auch die Differenzfrequenz der beiden Signale.

Meine Frage an euch: Wie müsste man so einen Mischer schalten und welchen Mischer sollte ich dafür am Besten verwenden?

Vielen Dank im Vorraus!

MfG
Mega-Ohm

BID = 854804

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  


Zitat :
Diese Bauteile benötigen auch die Differenzfrequenz der beiden Signale.
Nein, ein Mischer erzeugt die Summen- und Differenzfrequenzen.
In den meisten Fällen interessiert aber nur die Differenzfrequenz.

Um von 406..410 MHz auf 6..10MHz zu kommen, könntest du also einen Oszillator mit 400 MHz verwenden, oder einen mit 416 MHz.
Beide Male hättest du aber noch Empfang auf den Spiegelfrequenzen 394..390 bzw. 422..426.
Der Empfang auf diesen Spiegelfrequenzen funktioniert genau so gut wie auf der beabsichtigten Frequenz, aber im besten Fall empfängst du dort thermisches Rauschen und das des Vorverstärkers.
Im schlechteren und wahrscheinlicheren Fall aber irgendwelche terrestrischen Signale.
Aus diesem Grund, weil auch durch Rauschen bei der Spiegelfrequenz die Empfindlichkeit verringert, verwendet man vor der Mischstufe mindestens ein Bandfilter, welches nur das gewünschte Frequenzband durchlässt.

Die Frage, welcher Mischer am besten geeignet ist, lässt sich nicht ganz leicht beantworten. Das hat sich je nach den verfügbaren Bauteilen immer mal geändert und es hängt auch von der verfügbaren Oszillatorleistung ab.
Ich tippe darauf, dass heute Doppelbrückenmischer in ICs durchaus attraktiv sein könnten, denn sie komemn mit geringen Oszillatorleistungen aus, und es können Transistoren zu Einsatz kommen, die man nicht kaufen kann.
Außerdem werden in solchen ICs andere Konzepte zur Siegelfrequenzunterdrückung benutzt, die mit diskreten Bauteilen nur schwer zu realisieren sind.
Daraus resultieren vor allem sehr einfache Empfängerschaltungen.

Wichtig ist es aber zu wissen, dass auch der Oszillator sorgfältig gebaut sein muß, denn auch sein Rauschen verschlechtert das Empfangsergebnis.


P.S.: Schau dich mal bei den Funkamateueren um.
Dort wird ja fortwährend an besseren Empfängern gefeilt und deren 70cm Band liegt hinreichend nah an deinem Frequenzband, so daß du funktionierende Schaltungen mit geringem Aufwand anpassen können solltest.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 29 Okt 2012  1:02 ]

BID = 854806

Mega-Ohm

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Beiträge: 21

Vielen Dank für den Funkamateur-Hinweis! Meine Verstärkerschaltung wurde mir von einem Funkamateur empfohlen.

Den Bandpass vor dem Mischer kriege ich hin.
Zum Oszillator für den Mischer: Würde ein Schwingkreis zu sehr rauschen?

Oder ließe sich da mit Quarzoszillatoren was machen?

BID = 854809

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Den Bandpass vor dem Mischer kriege ich hin.
Woher nimmst du diese Überzeugung?
Hast du etwa entsprechende Meßgeräte zur Verfügung?

Quarzoszillatoren können sehr rauscharm sein, aber den kleinen Blechdosen, die man z.B. in PCs findet, würde ich nicht über den Weg trauen.
Mit einem Schwingkreis bist du schon auf dem richtigen Weg, auch bei der Verwendung eines Quarzes wird erforderlich sein, aber auch die Wahl des Transistors und seines Arbeitspunktes ist nicht unkritisch.

BID = 854810

Mega-Ohm

Neu hier



Beiträge: 21

Was hältst du von einem TA 7358 als Mischer für diesen Bereich?
Der hätte auch einen eingebauten HF-Verstärker, den ich zusätzlich zu meinem Verstärker nutzen könnte.

BID = 854812

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Was hältst du von einem TA 7358 als Mischer für diesen Bereich?
Weiß nicht, ich müsste mich erst damit beschäftigen.

Allerdings gilt immer noch das, was ich dir schon bei deinem ersten Projekt geraten habe:
Finde heraus, wie stark das Signal ist, das du mit der dir zur Verfügung stehenden Antennentechnik erwarten kannst!
Erst dann kannst du ermitteln, wie gut dein Empfänger sein muß, und vielleicht löst sich dann mancher Traum in Wohlgefallen auf.

BID = 854824

Ltof

Inventar



Beiträge: 9303
Wohnort: Hommingberg

Das ist zwar nicht mein Spezialgebiet, aber nach 5 Minuten Recherche kommt heraus:
Die zu erwartenden Signale dürften deutlich schwächer sein als das Eigenrauschen eines sehr guten Empfängers, von einem selbst zusammengelöteten Direktmischer ganz zu schweigen.

Die etablierte Radioastronomie muss schon Handstand im Eimer machen, um überhaupt noch Ergebnisse zu bekommen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Radioa.....nsten

Irgendwie kommt mir das vor, als würde jemand mit einer Zwille einen Temperatursensor auf die Marsoberfläche schießen wollen ...

_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 854854

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Die zu erwartenden Signale dürften deutlich schwächer sein als das Eigenrauschen eines sehr guten Empfängers,
Evtl. funktioniert das trotzdem, weil das Rauschen additiv ist. Dann muß man mit der Richtantenne zum Vergleich eine andere Himmelsregion anpeilen und immer zwischen den vermuteten Ziel und der bekannt kalten Stelle hin- und herschwenken.

Zitat :
kommt mir das vor, als würde jemand mit einer Zwille einen Temperatursensor auf die Marsoberfläche schießen wollen ..
Jedenfalls habe ich am hiesigen MPIfR Leute kennengelernt, welche die dazu erforderliche Mathematik aus dem Ärmel schütteln, und als Ausgleichssport noch den Handstand im Eimer machen.
Einarmig versteht sich.


BID = 854902

wulf

Schreibmaschine



Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen

Ich hab grad im verlinkten Artikel die -260 dBm gelesen. Also da fällt auch dem hartgesottenen Funktechniker der Löffel aus der Hand.
Selbst wenn man mit einer Parabolantenne vielleicht 50 dB rausholt ist das immer noch kein Spaß. Man bedenke, dass "normale" Funkgeräte bei -130 bis -140 dBm dicht machen. Die GPS Empfänger sollten bei -160 dBm liegen.

Zu den Quarzoszillatoren in Blech:
Die "Günstigen" haben eine Temperaturdrift von +-100ppm, kann man durch Handauflegen auch recht gut beobachten. Rauschen hab ich zwar nie gemessen, aber man kann durch variierende Belastung bei manchen Quarzoszillatoren FM Modulieren.


_________________
Simon
IW3BWH

BID = 854907

GeorgS

Inventar



Beiträge: 6450

Schon
in seinem ersten Traumtänzer-Thread schrieb ich,
daß in der Radioastronomie heliumgekühlte
parametrische Verstärker verwendet werden.
Und ob der TE schon was von Boltzmann und Nyquist
gehört hat.
Der Jung läßt sich aber nicht gern beim Träumen
stören.



_________________
Dimmen ist für die Dummen

BID = 854920

Mega-Ohm

Neu hier



Beiträge: 21

1.
Ja, ich hab schon was von Boltzmann und Nyquist gehört!
2.
Ich weiß aus mehreren Quellen, dass es durchaus möglich ist radioastronomische Messungen mit einfachen Mitteln durchzuführen (Auch vom oben bereits erwähnten MPIfR!)
3.
Es ist (wie bereits erwähnt) möglich mit einem LNB solche Messungen mit schwächeren Quellen durchzuführen. Mein Verstärker ist allerdings besser als einer in einem alten LNB!


Ich werde mich -wie perl emfohlen hat- bezüglich des Mischers bei Amateurfunkern erkundigen.

Noch eine Frage: Wie würdet Ihr die Oszillatorschaltung aufbauen?

BID = 854938

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2476

Dein TA 7358 ist für UKW-Rundfunk konstruiert, ich bezweifle die Eignung des IC für deine Anwendung. Und willst du wirklich FM auswerten?
Du könntest ihn als 2. Umsetzer verwenden und zuerst auf eine höhere Zwischenfrequenz mischen. Der kleine Spiegelfrequenzabstand ist ohne Erfahrung und gute Messtechnik nicht einfach zu filtern.
Hast du Abgleich- und Messmittel dafür?
Zeige auch mal ein Bild deines VV.

Onra

BID = 854953

wulf

Schreibmaschine



Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen


Zitat :

Wie würdet Ihr die Oszillatorschaltung aufbauen?


https://www.google.de/#q=rauscharmer+quarzoszillator
Erster Link:
http://www.qsl.net/dk1ag/96mhz.pdf

Nur als Beispiel. Google findet bestimmt noch mehr. Und selbst empfehlen kann ich da nichts. Ich kann (einige) Oszillatoren bauen, aber hab mich noch nie sonderlich um deren Rauschen gekümmert.

_________________
Simon
IW3BWH

BID = 854986

Murray

Inventar



Beiträge: 4731


Zitat :
Mega-Ohm hat am 28 Okt 2012 21:43 geschrieben :

Mein Frequenzbereich liegt jetzt zwischen 406,1 - 410 MHz.


Was gibt es eigentlich da am Himmel wo das herkommen soll?

IMHO ist in dem Bereich auch das nun erweiterte TETRA-Band. Oder ging das "nur" bis 405 MHz? Oder doch bis 410 MHz? Weis nicht mehr genau.
Allerdings werden dir die in 20 MHz Abstand jetzt schon vorhandenen Basisstationen das Leben schwer machen könnte ich mir vorstellen.

BID = 855058

Mega-Ohm

Neu hier



Beiträge: 21

Da wäre z.B. die Sonne.
Aber auch Jupiter ist ein bekanntes Beispiel für Dezimeterwellen. Aber auch weiter entfernte Objekte wie Cassiopeia A, Cygnus A und Taurus A, welche alle drei stärker strahlen als Jupiter.
Laut Wikipedia ist TETRA nicht in dem Frequenzspektrum, in dem ich messen will. Laut Frequenzbelegungsplan ist dieses nämlich für radioastronomische Messungen reserviert.


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