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Empfang wie ein Großer, dank DSP - DARC

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High Tech Toy
Empfang wie ein Großer, dank DSP
Kenwood-KW-Transceiver TS-590S
Der neue Allmode-Transceiver verbindet außergewöhnlich gute Empfängereigenschaften und einfache Bedienbarkeit.
Mit seiner bemerkenswerten RX-Performance soll er alle Funkamateure begeistern, vom Einsteiger bis zum erfahrenen DXer. Aufgeschraubt zeigt er sich trotz der vielen Merkmale gut aufgeräumt. Autor: Dipl.-Ing. Siegfried W. Best
Z
u den besonderen Eigenschaften des TS-590S gehört die
Abwärtsmischung auf die erste ZF, wodurch ein exzellenter
Dynamikbereich erreicht wird, selbst wenn unerwünschte
starke benachbarte Signale vorhanden sind. Außerdem ist
er mit einem 32-Bit-Fließkomma-DSP ausgestattet, der auch die
wirksame ZF-AGC realisiert. Diese und andere innovative Technologien sind die Basis für eine erstklassige Empfangsleistung. Im
Empfangszweig wird für den ersten LO anstelle einer konvenzionellen PLL/VCO- Schaltung ein DDS (Direct Digital Synthesizer,
AD9951 von Analog Devices) eingesetzt (3 in Bild 2), dessen Ausgangssignal direkt zum Mischer gelangt. Bei dieser Down-Conversion ist die DDS-Frequenz niedriger als bei einer Up-Conversion,
sodass sich ein günstigeres C/N-Verhältnis (Carrier to Noise Ratio) ergibt und das reziproke Mischen eher ein erstrebenswertes
Maß erreicht.
Hoher Dynamikbereich auch bei starken Signalen auf
Nachbarfrequenzen
Zahlreiche Features, die auf dem 32-Bit-Fließkomma-DSP
basieren
Ergänzend zu den DSP-Grundfunktionen, wie AGC, digitale ZFFilter, Detektion und Demodulation, bietet der TS-590S eine ganze
Reihe weiterer Merkmale, einschließlich Rauschunterdrückung
und ZF-Notch-Filter, die alle mit den neuesten DSP-Algorithmen
auf dem TSMC 320C6726B arbeiten.
Zukunftsweisende AGC mit digitaler Signalverarbeitung
In der ZF des TS-590S-Empfängers arbeitet der DSP TMSC320C6726B von Texas Instruments. Kenwood war der erste Hersteller, der eine DSP-basierte ZF-AGC in einem Amateurfunkgerät
(TS-870) eingesetzt hat. Diese DSP-Technologie wurde für den TS590S weiterentwickelt und führte zu einem ganz besonderen Lösungsansatz für die ZF-AGC. So ist es möglich, eine pegeloptimierte AGC selbst für die Signale anzuwenden, die zwar das Roofing-Filter passieren, aber außerhalb der Bandbreite der DSP-ZF
Bild 1: Fotolia
Dank schmalbandiger Roofing-Filter (1 in Bild 3) und des speziellen ersten Mischers erreicht der Empfänger des Transceivers bei
starken benachbarten Signale den besten Dynamikbereich seiner
Klasse. In den stärker belegten 15-, 20-, 40-, 80- und 160-m-Bändern werden die Eingangssignale auf eine niedrige erste ZF (11,374
MHz) herunter gemischt. Das erste Roofing-Filter mit 6 kHz
Bandbreite folgt direkt auf den Mischer, wodurch die Wirkung des
Störaustasters beim Vorhandensein starker Signale in der Nähe des
Nutzsignals verbessert wird. Die Empfängereigenschaften werden
ganz wesentlich vom zweiten Roofing-Filter hinter der ZF-Verstärkerstufe (2 in Bild 3) bestimmt. Der TS-590S ist hier mit zwei 6-poligen monolithischen Quarzfiltern mit Bandbreiten von 500 Hz
und 2,7 kHz ausgestattet. Daraus resultiert der überragende Dynamikbereich bei vorhandenen unerwünschten Nachbarsignalen,
der beim Mischen auf eine hohe ZF (Up-Conversion) nicht möglich wäre. So aber bleibt der Dynamikumfang erhalten, selbst wenn
das störende Signal im Abstand von nur 2 kHz dicht beim Nutzsignal liegt.
Bild 1: Mit dem TS-590S schlägt Kenwood ein neues Kapitel bei High-Performance-KW-Transceivern auf. Ausgestattet mit einem schmalbandigen RoofingFilter und einer ZF-AGC, die auf modernster DSP-Technologie basiert, wurde die KW-Performance neu definiert.
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elektronik industrie 05/2014
www.elektronik-industrie.de
High Tech Toy
Technische Daten
■■ KW/50 MHz Allmode Stationstransceiver
■■ 100 W RF Output Power (SSB)
■■ 100 Speicherkanäle
■■ 500 Hz/2,7 kHz Roofing-Filter
■■ 32-Bit Floating Point DSP
■■ Eingebauter automatischer
Antennentuner (inkl. 50 MHz)
■■ Built-in USB und serieller COM
Port
■■ Erste ZF „Down Conversion“
(1,8 bis 21 MHz Bänder)
■■ Built-in Keyer mit wählbarer
A/B-Mode-Tastung
■■ Low-level-TX-“DRV“-Buchse,
inklusive 133 kHz Output
■■ „Sky-Command-II“-Funktion in
Verbindung mit dem TH-D72EHandfunkgerät.
infoDIREKT 400ei0514
liegen. Dadurch kann man zu jeder Zeit auf eine optimale Funktion vertrauen, ohne sich Gedanken über die Bandbreite des Roofing-Filters machen zu müssen. Das Betriebsverhalten der Verstärkungsregelung für Signale innerhalb der Empfängerbandbreite
wurde wesentlich verbessert. Die resultierenden unerwünschten
In-Band-Modulationsprodukte sind mit denen von Spitzentransceivern vergleichbar.
1
Automatiktuner bringt 100 W sicher an die Antenne
Der Autor: Dipl.-Ing. Siegfried W. Best DO5SBA, freier Journalist in Regensburg.
www.elektronik-industrie.de
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Bild 2: S.W. Best
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Bild 2: Hauptplatine (Oberseite) mit der Endstufe (1), den TX-Filtern (2) und
dem automatischen Antennentuner (3).
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Bild 3: S.W. Best
Der Sender des 100-W-Transceivers (100 W bei SSB) arbeitet mit
dem eingebauten automatischen Antennentuner (3 in Bild 2) zusammen. Das Mikrofonsignal wird nach 24-Bit-AD-Wandlung
(AK5385 von AKM) in einem DSP manipuliert (TSMC320 von
TI), und nach nachfolgender DA-Wandlung (AK4382 von AKM,
112 db, 192 kHz, 24-bit) dem analogen Sendepfad aufmoduliert.
Hier kommen in der Vorstufe ein bipolarer Npn-Transistor
2SC5383 (Isahaya) und ein Dualgate-MOSFET 3SK293 (Toshiba)
zum Einsatz. Die Endstufe bilden zwei in Gegentakt geschaltete
RD100HHF1 von Mitsubishi (Punkt 1 in Bild 2), die mit einem
hohen Wirkungsgrad von 60 Prozent arbeiten. Der Preset-Antennentuner ermöglicht die Anpassung von Antennen mit Impedanzen zwischen 16,7 und 150 Ω sowie schnelle Bandwechsel und
arbeitet auch beim Empfang. Sobald sich die Sendefrequenz ändert, werden die erforderlichen Voreinstelldaten (für jedes Band
separat gespeichert) in die Steuerung des Antennentuners übernommen, sodass die optimale Anpassung schnell und ohne Nachstimmen erreicht wird.
Das Kühlsystem der Endstufe ist mit zwei sehr leisen Lüftern mit
den Abmessungen 60 x 60 mm2 ausgestattet und das AluminiumDruckguss-Chassis leitet die Wärme in Kombination mit einem
großen Kühlkörper effizient ab. Es sorgt auch in Verbindung mit
zusätzlichen Abschirmblechen und dem Gehäuse für eine gute
EMV.
Darüber hinaus bietet der TS-590S einen hohen Bedienkomfort,
zu dem die intuitiv nutzbare Menüführung und das große Display,
auf dem alle Informationen sehr gut ablesbar sind, beitragen. Das
Grafikdisplay kann zwischen grün und bernstein umgeschaltet
werden und wird von einem Mikrocontroller sowie dem LCDTreiber LC7589 angesteuert. Die gesamte Steuerung des TS-590S
übernimmt ein 16 bit µC F3651 von Renesas. Über die USB-Buchse kann der TS-590S über ein Standard-USB-Kabel an einen Computer angeschlossen und gesteuert werden.
Wir bedanken uns bei Kenwood für die Bereitstellung des Testgerätes. Der Kenwood-KW-Transceiver TS-590S ist im Fachhandel
erhältlich und wird unter anderem bei Charly Hardt für 1498 Euro
angeboten. (ah)
n
Bild 3: Hauptplatine (Unterseite) mit den Roofingfiltern (1), den weiteren
Empfangsfiltern (2), dem ersten Überlagerungsoszillator mit DDS (3), dem
Platz für einen TCXO zur Erhöhung der Frequenzgenauigkeit auf ± 0,5 ppm
(4) und dem FM-Diskriminator (5).
elektronik industrie 05/2014
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