Ein Preselector für den IC-7300

Um das Problem mit dem Overflow des AD-Wandlers zu entschärfen, ohne den RF-Gain und damit die Empfindlichkeit des Empfänger zurückregeln zu müssen, könnte man zum Beispiel einen Preselector bauen.
Eine solche "Vorselektion" war früher in Röhrenempfängern üblich und ist später Bandpassfiltern zum Opfer gefallen, als die Großsignal-Festigkeit der Geräte besser wurde.

Eine Hardware-Lösung für einen Software-Empfänger. Irgendwie lustig, nicht wahr?
Doch Versuch macht klug. So habe ich mal einen Einfachst-Preselector mit einem Drehko und einer Spule aufgebaut.
Das Ziel war es, eine möglichst geringe Durchgangsdämpfung zu erreichen und nicht etwa eine hohe Selektion. Denn ein paar dB Dämpfung in den Rundfunk-Bändern genügen, um die OVL-Anzeige zum Erlöschen zu bringen.

Hier meine Versuchsanordnung:

Das Resultat lässt sich sehen. Mit dem 500pF Drehko kann man den Preselector von 10 bis 20 MHz abstimmen. Die Durchgangsdämpfung im 20m Band betrug maximal 1.5dB und die Dämpfung in den Rundfunkbändern war genügend groß, um die OVL-Anzeige zu besänftigen - sogar bei eingeschaltetem Vorverstärker.
Einzig mit dem 22m Rundfunkband könnten noch Probleme auftreten, da dieses sehr nahe am 20m Amateurfunkband liegt. Doch zurzeit habe ich dort keine sehr starken Signale.

Mit einem Relais, durch den IC-7300 gesteuert, könnte man den Preselector im Sendefall umgehen. Anstatt eines Drehkos liessen sich auch Kapazitätsdioden einsetzen. Doch der Einsatz eines nichtlinearen Elements schien mir keine gute Idee zu sein.

Hier die Selektionswirkung dieser einfachen Schaltung im Falle des 20m Bandes:

PS: Seit kurzem habe ich die Kommentar-Funktion für dieses Blog eingeschaltet. 

IC-7300 gegen Radio China

Der IC-7300 ist ein gefälliges Truckli mit guten Filtern, gutem NB und einer NR, die ohne Blubbern auskommt. Der Empfänger klingt klar und rund und die Modulation des Senders ist schon mit dem Handmikrofon und den Werkseinstellungen fast perfekt. Der Bildschirm mit dem Band- und Audioscope erschliesst eine neue Dimension - schließlich sind auch wir Funkamateure Augenmenschen.

Die Waschmaschine habe erst dann weite Verbreitung gefunden, als sie ein Fenster erhalten habe, hat mir kürzlich ein Funkamateur telegrafiert.

Sein Fenster und sein günstiger Preis dürften auch dem IC-7300 zu einem Markterfolg verhelfen. Dieses Gerät ist wohl mehr als bloß ein weiterer Transceiver. Vielleicht wird er gar zu einer Art Lifestyle Device für den heutigen Funkamateur. Das Teil hat einen vom Touch Smartphone ;-)

Der IC-7300 ist sexy - die SDR-Blackboxen sind nur teuer.

Ob da das Label "Direct Sampler" eine Rolle spielt, ist schwer zu sagen. Allerdings ermöglicht nur das Prinzip der direkten Digitalisierung die Herstellung eines "Fenstergeräts" zu einem günstigen Preis.

Doch wo Licht ist, ist auch Schatten. Und der grösste Schatten wirft beim IC-7300 sein AD-Wandler. Das schwächste Glied in der Kette seiner Innereien.

Wenn die Summe der Signale an seinem Eingang einen bestimmten Wert überschreitet, kann er die Signale nicht mehr alle schlucken. Das Resultat: die Overflow-Anzeige blinkt in seinem Fenster und aus seinem Empfänger dringt ein Tohuwabohu, das alle schwachen Signale platt macht.

Das geschieht etwa ab -10dBm, also etwa ab 70mV am Wandlereingang. Da hilft dann nur noch der Regler RF-Gain, der beim 7300er nichts anderes ist, als ein stufenloser Abschwächer zwischen Antenne und Wandler.
Bei mir war das bisher jeden Abend auf dem 20m Band der Fall :-(

Doch wer ist für diese 70mV verantwortlich?

Um das herauszufinden, habe ich kurzerhand meinen Spektrumanalyzer an die Antenne gehängt. Im folgenden Bild sieht man den Bereich zwischen 9 und 16 MHz - also etwa den Bereich, der auch der IC-7300 durch sein Bandfilter im Falle des 30m und 20m Bandes auf den AD-Wandler loslässt:

Wir sehen hier die starken Signale der Rundfunkbänder. Von links nach rechts: das 31m, 25m, 22m und 19m Band. Das stärkste Signal gestern Abend war Radio China International auf 9480 kHz, in Französisch aus Albanien. Mit -8.95 dBm Spitzenwet reichte es zeitweise alleine aus, um den AD-Wandler zu übersteuern. Doch Vorsicht vor falschen Schlüssen: Auch viele schwächere Signale können in ihrer Summe den kritischen Wert erreichen und überschreiten. Es braucht nicht immer einen einzelnen "Bösewicht".

Hätte ICOM nicht etwas zuviel gespart und zum Beispiel dem 20m Band ein separates Bandfilter spendiert, wäre gestern Abend bei mir das Band ruhig geblieben.

Ist das schlimm?
Für die meisten Funkamateure wohl kaum. Meine L-Antenne ist breitbandig und scheinbar besser, als ich gedacht hatte. An einem Beam oder einer GP für das 20m Band wäre das vermutlich nicht passiert, schon gar nicht an einer Magnetloop oder an einer "Wunderantenne". Die meisten Funkamateure kommen vermutlich gar nie in den "Genuss" einer flackernden Overflow-Anzeige auf dem 7300er. Und wer sich einen Tower mit einer Big Gun leisten kann, hat ohnehin das nötige Kleingeld, sich ein besseres und teureres Gerät zu leisten.

Denn obschon es die Fan-Gemeide der Digitalen Empfänger nicht wahrhaben will: Ein guter klassischer Empfänger ist zurzeit immer noch besser, als ein so genannter SDR. Übrigens ein irreführender Begriff. Auch die Superhets sind heute meist SDR. Bastarde halt, keine reinrassigen.

Einer der da etwas Licht ins Dunkel gebracht hat, ist Adam AB4OJ. Mit seiner Messmethode NPR (Noise Power Ratio) hat er einen Weg gefunden, die Qualitäten eines Empfängers besser zu beurteilen, als es mit den bisherigen Messmethoden der Fall war. Damit können auch klassische Empfänger einigermaßen fair mit Direct Samplern verglichen werden.

Das Übersteuern des AD-Wandlers ist ja kein ICOM-spezifisches Problem. Andere Direct Sampler kämpfen auch damit. Die meisten werden wohl bei Erreichen eines bestimmten Pegels automatisch und diskret einen Eingangsabschwächer aktivieren. Wieso das ICOM mit seinem stufenlosen PIN-Dioden-Abschwächer nicht tut, ist mir ein Rätsel. Beim Drücken des E+ Knopfes würde ich etwas Ähnliches erwarten. Doch es passiert nichts. Aber was nicht ist, kann ja noch werden.





   

IC-7300 - ein AD-Wandler unter Stress

Endlich einer, der meine Seele versteht! Stefan DJ1SH schreibt im DB3OM Forum:

Nun geht Anton der FT-991 kaputt und er hört in diesem Forum, dass der Empfänger des IC7300 in zwei Punkten gegen den Empfänger seines TS590 gewaltig abstinkt. Das prüft er in seiner Wut sofort unter Laborbedingungen und möchte den IC7300 nun gerne mit Schwarzpulver füllen und mit einem Panzer drüberfahren. Absolut menschlich. 

Danke lieber Stefan, du triffst den Punkt. Du hast mich durchschaut - ich bin ein impulsiver Mensch. Vermutlich bist du ein Psychikater.

Inzwischen bin ich wieder versöhnlicher gestimmt. Die Altersmilde hat mich wieder übermannt. Damit ist jedoch das Problem nicht verschwunden. Und um es auch den Jubelpriestern näher zu bringen, habe ich gestern diese beiden Videos gemacht. Im ersten sehen wir, was beim Ein- und Ausschalten des Vorverstärkers beim IC-7300 im 14 MHz Band passiert, im zweiten dasselbe, aber im 10 MHz Band. 14 und 10 MHz teilen sich ja ein gemeinsames Bandpassfilter (10-15 MHz).

Am Anfang ist der Vorverstärker eingeschaltet und ich versuche dem Tohuwabohu mit dem IP+ Herr zu werden. Doch das hilft nichts. Dann schalte ich den Vorverstärker aus und das Band wird sauber.

Und so ist es auch auf 10 MHz. Der AD-Wandler ist überlastet, die Overflow-Anzeigte flackert. Intermodulation dudelt auf dem ganzen Band.

Wie und ob Icom dieses Problem entschärfen kann/wird, weiß ich nicht. Ich verstehe nichts von Direct Sample Receivern. 

Ein guter Freund hat mich gestern jedoch darauf aufmerksam gemacht, dass andere Direct Sampler, die auch einen 14 Bit Wandler benutzen, diese Probleme nicht haben. Zum Beispiel der Perseus. 

Wie kann das sein?

14 Bit erlauben einen theoretisch maximalen Dynamikumfang von ca. 84 dB. Dieser wird in der Praxis u.a. durch das Quantisierungsrauschen weiter geschmälert und schließlich kommt man etwa bei 76dB Dynamikumfang an.

Doch Perseues und Co erreichen Werte von 100dB und mehr!

Der Schlüssel dazu, meinte mein Freund, liege im so genannten Prozessgewinn. 

Dieser entsteht aus dem Verhältnis der Samplingfrequenz zur tatsächlich verarbeiteten Bandbreite. Und die tatsächlich verarbeitete Bandbreite ist nicht etwa das hübsche Wasserfall-Bildchen, das wir sehen, sondern das Signal, das wir hören. 

Anlässlich der Vorstellung des Perseus wurden diese Zusammenhänge im Funkamateur 12/07 dargelegt. Sie Kasten links unten im Artikel. 

Es hat also noch Luft nach oben. Hoffen wir, dass ICOM noch einige dB finden und uns mit einem update beglücken wird.