Генератор для логики квадратурного смесителя

[Слесарь]

Сейчас зашунтировал катушки резисторами 50 Ом, ситуация немного улучшилась, амплитуду сигналов IQ сделал максимальной, при этом тот (4) сигнал, сейчас обозначенный меткой №2 стал ниже более чем на 10 дБ. Сейчас -40 дБ относительно уровня целевого сигнала с меткой №1.

Уровни, фазу и смещение сигналов IQ сейчас сильно не настраивал, по этому подавление несущей частоты и зеркальных частот не очень хорошие. Интересно, а какая глубина подавления всех этих зеркальных частот считается нормальной?

20231208_203913_fullScreen.JPG

(244.24 KiB) Скачиваний: 24

Добавлено after 34 minutes 35 seconds:
В реале передатчик радиосигнала работает так:

С учетом сигналов того косяка синтезатора с отстройкой от основной частоты на 230 кГц. Но а шире смотреть думаю смысла нет.
Не знаю, можно ли таким радиосигналом работать в радиоэфирах когда самая мощная помеха проходит -40 дБ относительно сигнала передачи?

20231208_211104_fullScreen.JPG

(210.13 KiB) Скачиваний: 23

Добавлено after 3 minutes 29 seconds:
Насколько понимаю, сейчас SSB радиопередатчик будет шуршать на противоположной боковой полосе (которую следует максимально подавить) с уровнем -40 дБ, допустимом ли это для нынешнего КВ радиоэфира?

[Morroc]

Слесарь писал(а):

Не знаю, можно ли таким радиосигналом работать в радиоэфирах когда самая мощная помеха проходит -40 дБ относительно сигнала передачи?

Нет, но обычно еще полосовые фильтры ставят и может быть уложится в нормы тогда.

Слесарь писал(а):

Насколько понимаю, сейчас SSB радиопередатчик будет шуршать на противоположной боковой полосе (которую следует максимально подавить) с уровнем -40 дБ, допустимом ли это для нынешнего КВ радиоэфира?

А вот это можно, максимум поругается кто то. У простых трансиверов с прямым преобразованием и хуже бывает.

[Слесарь]

А что там не по норме? Самый мощный сигнал помехи (не считая боковой полосы), с отстройкой на 230 кГц от основного сигнала, излучается с ослаблением 60 дБ, разве это не значительно ниже чем естественный шум радиоэфира?

[КРАМ]

Слесарь писал(а):

ниже чем естественный шум радиоэфира?

А ты можешь дать определение "естественному шуму радиоэфира"?
Вообще то шум на выходе приемника зависит от ПОЛОСЫ пропускания этого приемника. А мощность помехи на входе приемника определяется ДАЛЬНОСТЬЮ до источника помехи. Поэтому если ты будешь гнать в эфир 100 Ватт полезного сигнала, то твои -60 дБ будут вполне себе неприятными для рядом расположенных приемников -10 дБм. То есть вполне способными забить канал.

[Morroc]

Слесарь писал(а):

А что там не по норме? Самый мощный сигнал помехи (не считая боковой полосы), с отстройкой на 230 кГц от основного сигнала, излучается с ослаблением 60 дБ, разве это не значительно ниже чем естественный шум радиоэфира?

Посмотрел - вроде до 30 Мгц 40 Дб как раз, но не более 50 мВт. Мне казалось там побольше дБ.

[Слесарь]

Как сделать квадратурный смеситель или какой чип для смесителя применить знаете?
Так чтоб не было зеркальных частот и гармоник производных от работы смесителя?

[Слесарь]

Прошу взглянуть на проблему с другой стороны, на входе квадратурного смесителя частота 3650 кГц, SSB LSB 1000 Гц, измерение на входе ADC, один из сигналов IQ.

Какие-то сигналы частотного спектра будут подавлены на стороне процессора так как скорее всего в противофазе, сейчас буду разбираться, а какие-то кроме целевого сигнала 1000 Гц воспроизведутся в виде звука на выходе приемника. Как улучшить работу квадратурного смесителя на прием?
Схема та же самая как показывал ранее, только ОУ как на эскизе работают в обратном направлении на прием.

SDR IQ input.JPG

(95.02 KiB) Скачиваний: 15

Добавлено after 16 minutes 53 seconds:
Нет. что-то не особо подавляются паразитные сигналы.
На динамик радиоприемника поступает такая спектрограмма сигналов. Цифровой фильтр был включен полоса пропускания 1.3 кГц. целевой сигнал 1 кГц. Самый сильный сигнал помехи 500 Гц.

Какова природа этого сигнала и как подавить?

SDR BPF output.JPG

(109.5 KiB) Скачиваний: 10

Добавлено after 25 minutes 39 seconds:
А сигнал с противоположной боковой полосы, SSB USB 1000 Гц, проникает в громкоговоритель радиоприемника с таким уровнем, относительно сигнала целевой боковой полосы.
То есть, есть над чем поработать...

SDR BPF output USB.JPG

(109.77 KiB) Скачиваний: 10

[Morroc]

Слесарь писал(а):

Так чтоб не было зеркальных частот и гармоник производных от работы смесителя?

Это фантастика, нельзя закладываться на это. Фильтруйте сигнал, преобразуйте "вверх", цифруйте быстрым АЦП сразу без смесителя и т.п.

[Слесарь]

Делая это на коленке могу позволить себе работу с цифрой только в области звуковых частот.
Быть может проблема в том, что использую смеситель, электронные ключи, полевые транзисторы, приспособленные под работу с шинами данных? То есть переключаю ключи с частотой 14600 кГц дискретным способом, которые у меня коммутируют низкочастотные IQ , может быть по этому так плохо подавляется зеркальная частота и производятся другие ненужные частоты?
Зеркальную наверное смогу лучше подавить когда на стороне процессора скорректирую фазы сигналов IQ, а вот что делать с другими производными частотами?

[Morroc]

Ну как то так и надо. Цифровые ключи и делитель для лучшей симметрии ВЧ сигнала, ну и IQ должны быть хорошо сформированы, можно еще добавить подстроечные элементы для точной балансировки афз/амплитуд - для одночастотного варианта пойдет.

http://ra3pkj.ru/user-images/sdr_ham_shema_3.gif
https://i.pinimg.com/736x/bc/6a/d2/bc6a ... 30b232.jpg
https://abiks1.narod.ru/sdr/SDR-TRX_V3.JPG
https://vse-v-seti.ru/wp-content/upload ... mnika1.png

[Слесарь]

Мне думается все представленные по ссылкам схемы несерьезны. Это самое первое поколение работающее с типовой звуковой картой ПК.
Сейчас многое сделал по другому так чтоб можно было средствами DAC ADC, с 16 бит разрешением регулировать симметрию, фазу и смещение сигналов для смесителя. То есть у меня нет разделительных конденсаторов между DAC и смесителем, так чтоб можно было делать коррекцию постоянного напряжения.

Сейчас не знаю как сделать прецизионный инвертор 180 гр. для передатчика, инвертированные сигналы IQ для смесителя, как на одной из предложенных схем, по этому думаю переходить на 4 канальный аудиокодек, так что инверсию сигналов прецинзионно делать на стороне процессора и так же все коррекции по дифференциальным каналам IQ для смесителя. Быть может так получится?

[Morroc]

Ну особо лучше не придумали пока по ВЧ части. В следующем поколении добавили коррекцию цифровыми резисторами, но она актуальна для вседиапазонного аппарата, для одночастотного можно и попроще (подстроечники поставить), а дальше пошли уже полностью цифровые. Инверсию НЧ вроде и так достаточно http://ra3pkj.ru/user-images/sdr_ham_shema_3.gif зависит от того какие параметры нужны, а то запаритесь на > 60 Дб, а оно от температуры поплывет или еще от чего. Насколько я помню основаная проблема с боковой в таких была по ВЧ части (на разных диапазонах немного разный сдвиг фаз).

[Слесарь]

Так там же вроде для разных диапазонов разные коррекции из таблицы коррекций берутся.

А как тогда надо делать? , бывают готовые чипы с хорошим ДД до 90 дБ которые оцифруют ВЧ сигнал на высокой частоте и преобразуют мне в низкую частоту, передадут мне например по I2S шине для дальнейшей обработки? Так чтоб зеркальная частота преобразования была за пределами слышимого звукового диапазона?

[КРАМ]

Слесарь писал(а):

бывают готовые чипы с хорошим ДД до 90 дБ которые оцифруют ВЧ сигнал на высокой частоте....?

Бывают. Только не чипы, а готовые изделия. Называются SDR.
Покупаешь и пользуешься.

[Morroc]

Слесарь писал(а):

Так там же вроде для разных диапазонов разные коррекции из таблицы коррекций берутся.

Да

Слесарь писал(а):

А как тогда надо делать?

ключи и триггеры ставят быстрее, разводку симметричную делают, трансформаторы качественные ставят, балансируют подстроечниками. полистайте эту тему http://www.cqham.ru/forum/showthread.ph ... E8/page176

Слесарь писал(а):

, бывают готовые чипы с хорошим ДД до 90 дБ которые оцифруют ВЧ сигнал на высокой частоте и преобразуют мне в низкую частоту, передадут мне например по I2S шине для дальнейшей обработки? Так чтоб зеркальная частота преобразования была за пределами слышимого звукового диапазона?

так ДД - "это другое" как сейчас модно говорить. можно иметь высокий ДД при какой то там отстройке по частоте и плохое подавление боковой или помехи от плохого синтеза и цифровой части схемы. проблема с подавлением несущей и боковой так и осталась не решена (ну т.е. лучше чем в sdr2000ua или маламуте), все переползли на быстрые цап/ацп уже

[Слесарь]

Так для быстрых ЦАП АЦП потребуется не программное, а логическое например ПЛИС преобразование данных, быть может какой-то производитель чипов уже озаботился этим вопросом и выпустил чип который оцифрует высокочастотный сигнал внутри в цифре преобразует этот сигнал в цифровой низкочастотный и отдаст мне для дальнейшей обработки?
Ну ведь не везде же требуется широкая полоса при обработке РЧ сигналов, во многих отраслях радиочастотный канал имеет занимаемую полосу в пределах десятков кГц, почему нет готовых чипов которые преобразовывают ВЧ РЧ сигналы в НЧ сигнал с полосой десятки кГц который можно обработать уже программно.

Добавлено after 7 minutes 24 seconds:
Когда делал свое радио, во многом ориентировался на схемотехнику ФлексРадио-5000, что получается, у этого радио подавление зеркальной частоты на уровне квадратурного смесителя то же около 45 дБ ?

[Morroc]

Слесарь писал(а):

Так для быстрых ЦАП АЦП потребуется не программное, а логическое например ПЛИС преобразование данных, быть может какой-то производитель чипов уже озаботился этим вопросом и выпустил чип который оцифрует высокочастотный сигнал внутри в цифре преобразует этот сигнал в цифровой низкочастотный и отдаст мне для дальнейшей обработки?

например https://afedri-sdr.com/index.php/7-hard ... ?showall=1 но только приемник. может что то и есть, но и производители полностью цифровых аппаратов и любители используют сейчас плис, по для них есть в открытом доступе, я какой то sdr приемник на плис ковырял немного

Слесарь писал(а):

Ну ведь не везде же требуется широкая полоса при обработке РЧ сигналов, во многих отраслях радиочастотный канал имеет занимаемую полосу в пределах десятков кГц, почему нет готовых чипов которые преобразовывают ВЧ РЧ сигналы в НЧ сигнал с полосой десятки кГц который можно обработать уже программно.

Были типа того что выше, может и есть, но чтобы прям и приемник и передатчик и с характеристиками флекс-5000 не видел. Есть для 144/430 "все в одном" с хреновым ДД, используемые во всех дешевых рациях, есть si4735 для приемников. Наверное не особо нужны универсальные такие.

Слесарь писал(а):

Когда делал свое радио, во многом ориентировался на схемотехнику ФлексРадио-5000, что получается, у этого радио подавление зеркальной частоты на уровне квадратурного смесителя то же около 45 дБ ?

Не знаю. А там как корректируется по частотам ? В sdr2000ua не оттуда ли срисовали коррекцию ?

[Слесарь]

Насколько понимаю, в ФлексРадио 5000 установлен обычный ЦАП или коммутатор по I2C который изменяет напряжение питания УО аудио тракта для коррекции средней точки квадратурного смесителя.
У меня коррекция средней точки с помощью коррекции смещения сигнала аудио ЦАП сигналов IQ.

Чипы для сотовой связи, в предыдущих поколениях там же вроде полоса прием-передатчика не сильно широкая, то есть на выходе конвертора вниз могут быть около звуковые частоты из которых потом программно выделяют ту сотню каналов на которых работает базовая станция.

Чипы трансиверы для УКВ мне известны, но у них нет порта сигналов IQ, таким чипом не могу принимать целую полосу радиосигналов, только конкретную частоту с конкретной модуляцией. их активно эксплуатирую для цифровой связи приема передачи данных.

Добавлено after 18 minutes 40 seconds:
AFEDRI8201 по вашей ссылке похоже на то что мне надо, но слишком малая разрядность 12-бит входного АЦП, не знаю, можно ли таким пользоваться для приема SSB ?

Добавлено after 1 hour 10 minutes 35 seconds:
Попробовал как работает HackRF , в диапазоне 80 м. SSB, соседний канал и противоположная полоса подавляется 70 дБ (реальный динамический диапазон), ближайшие плохо подавленные частоты с которых пролазит это больше и меньше частоты приема на 70 кГц с подавлением 48 дБ. Откуда берется это загадочное число -40 ... -50 дБ, с каким уровнем пролазят частоты на которые мы не настраивались?
Это карма такая для цифрового радиоприема?

[Morroc]

Слесарь писал(а):

AFEDRI8201 по вашей ссылке похоже на то что мне надо, но слишком малая разрядность 12-бит входного АЦП, не знаю, можно ли таким пользоваться для приема SSB ?

Но это только приемный чип и его уже вроде не выпускают. Для SSB можно, даже 8ми битный USB-свисток RTL SDR можно. При децимации эффективная разрядность растет. Ну т.е. в вашей узкой полосе из входных 12 может уже все 20 бит будут (лень считать).

Слесарь писал(а):

Попробовал как работает HackRF , в диапазоне 80 м. SSB, соседний канал и противоположная полоса подавляется 70 дБ (реальный динамический диапазон), ближайшие плохо подавленные частоты с которых пролазит это больше и меньше частоты приема на 70 кГц с подавлением 48 дБ.

Может это с алгоритмами обработки связано ? Через что смотрели ? С полной полосой или звуковой ?

Слесарь писал(а):

Откуда берется это загадочное число -40 ... -50 дБ, с каким уровнем пролазят частоты на которые мы не настраивались?
Это карма такая для цифрового радиоприема?

Для полностью цифрового точно нет если не перегружать.

[Слесарь]

По поводу полностью цифрового, у меня на столе сейчас полностью цифровой трансивер, на прием это 2.7GHz квадратурный смеситель MAX2837, 22Msps ADC, FPGA, ПО на компьютере.

Смотрим на предмет не подавленных частот при смешении входного сигнала и синтезатора.

Синтезатор 3600 кГц.
Входной сигнал 3400 кГц.
Спектрограмма выходного сигнала после смешения.

MAX2837.JPG

(208.97 KiB) Скачиваний: 19

1. целевой сигнал 200 кГц поступающий на выход приемника.
2. непонятный сигнал помехи производный от смешения с входным сигналом, имеет кратковременный импульсный плавающий по частоте характер. Возможно какие-то косяки разработчика трансивера.
3. удвоенная частота целевого сигнала. Там дальше есть еще и учетверенная. Удвоенную насколько понимаю можно подавить путем коррекции IQ, а учетверенная никак не давится. Похожее видел и в предыдущих своих опытах.

Вывод, даже промышленно изготовленный одночиповый смеситель пропускает вредные сигналы с уровнем -48 дБ, это значит приемник будет достаточно громко принимать с противоположной боковой полосы, либо какие другие сигналы с отстройкой по частоте.

Что делать то? Как при таком раскладе строить радиоприемник?

Добавлено after 12 minutes 30 seconds:

Morroc писал(а):

Для SSB можно, даже 8ми битный USB-свисток RTL SDR можно. При децимации эффективная разрядность растет. Ну т.е. в вашей узкой полосе из входных 12 может уже все 20 бит будут (лень считать).

Я в это не верю. Оно конечно показывает при 8 бит АЦП, ДД на выходе приемника 60 дБ, что конечно значительно больше чем позволяет разрешение 8 бит в чистом виде, но во первых 60 дБ это слишком мало, поговаривают старые транзисторные дедовские трансиверы могли давать до 100 дБ, да и еще надо изучить вопрос, возможно при таком низком разрешение вылазит много других побочных проблем.

Добавлено after 11 minutes 9 seconds:
Да. И к стати забыл сказать, что сигнал №3 (удвоенная частота целевого выходного сигнала) на представленной спектр грамме, уровень растет пропорционально снижению входного сигнала. То есть, при полном уровне входного сигнала, побочный сигнал №3 подавляется лучше чем при пониженном входном уровне.